Sisältö
Yksi elävien solujen tärkeimmistä tehtävistä on tuottaa organismin selviytymiseen tarvittavia proteiineja. Proteiinit antavat organismille muodon ja rakenteen ja säätelevät entsyymeinä biologista aktiivisuutta. Proteiinien valmistamiseksi solun on luettava ja tulkittava deoksiribonukleiinihappoonsa tai DNA: honsa tallennettu geneettinen tieto. Solun proteiinien synteesikohdat ovat ribosomit, jotka voivat olla vapaita tai sitoutuneita. Vapaan ribosomin merkitys on, että proteiinisynteesi alkaa siitä.
DNA ja RNA
DNA on pitkä molekyyliketju, joka koostuu vuorottelevista sokeri- ja fosfaattiryhmistä. Yksi neljästä mahdollisesta typpeä sisältävästä nukleotidiemäksestä - A, C, T ja G - riippuu jokaisesta sokerista. Emästen sekvenssi DNA-juostetta pitkin määrittää aminohappojen sekvenssin, joka muodostaa proteiineja. Ribonukleiinihappo tai RNA välittää komplementaarisen kopion DNA-molekyylin osasta - geenistä - ribosomeihin, jotka ovat pieniä rakeita, jotka koostuvat RNA: sta ja proteiinista. RNA muistuttaa DNA: ta paitsi, että sen sokeriryhmät sisältävät ylimääräisen happiatomin ja se korvaa U: n nukleotidiemäksen DNA: n T-emäkselle. Ribosomit luovat proteiineja lähetti-RNA: han tai mRNA: hon tallennetun tiedon mukaan.
Täydentävä koodaus
Säännöt DNA: n transkriboimiseksi RNA: han määrittelevät vastaavuuden geenissä olevien emästen ja mRNA: n emästen välillä. Esimerkiksi geenin A-emäs määrittelee U-emäksen mRNA-juosteessa. Samoin geenin T-, C- ja G-emäkset määrittelevät vastaavasti A-, G- ja C-emäkset mRNA: ssa. MRNA: n sisältämä geneettinen informaatio on nukleotidiemästen kolmoismuotoisia, nimeltään kodoneja. Esimerkiksi DNA-tripletti TAA luo RNA-triplettin UTT. DNA- ja RNA-juosteet sisältävät siis komplementaarisen, mutta ainutlaatuisen informaation, joka koodataan nukleotidiemästen sekvenssiin. Lähes jokainen tripletti koodaa tiettyä aminohappoa, vaikka muutama tripletti määrittelee geenin lopun. Useat erilaiset tripletit voivat koodata saman aminohapon.
ribosomit
Solu valmistaa ribosomeja suoraan ribosomaalisesta RNA: sta tai rRNA: sta, jota koodaavat spesifiset DNA-geenit. RRNA yhdistyy proteiinien kanssa muodostaen suuria ja pieniä alayksiköitä. Kaksi alayksikköä yhdistyvät vain proteiinisynteesin aikana. Prokaryoottisessa solussa - ts. Solussa, jossa ei ole järjestäytynyttä ydintä - ribosomien alayksiköt kelluvat vapaasti solunesteessä tai sytosolissa. Eukaryooteissa entsyymit solun ytimessä rakentavat ribosomien alayksiköitä. Ydin vie sitten alayksiköt sytosoliin. Jotkut ribosomista voivat väliaikaisesti sitoutua soluorganelliin, jota kutsutaan endoplasmaiseksi retikulumiksi tai ER: ksi, kun rakennetaan proteiineja, kun taas muut ribosomit pysyvät vapaina, kun ne syntetisoivat proteiineja.
Käännös
Vapaa ribosomin pienempi alayksikkö tarttuu mRNA-juosteeseen proteiinisynteesin aloittamiseksi. Sitten suurempi alayksikkö kiinnittyy ja alkaa kääntää jokaista mRNA-kodonia. Tämä edellyttää kunkin mRNA-kodonin paljastamista ja asettamista siten, että entsyymit voivat tunnistaa ja kiinnittää nykyistä kodonia vastaavan aminohapon. Siirto-RNA: n tai tRNA: n molekyyli, jolla on komplementaarinen antikodoni, lukittuu suurempaan alayksikköön, nimetyksi aminohapoksi hinauksessa. Sitten entsyymit siirtävät aminohapon kasvavaan proteiiniketjuun, karkottavat käytetyn tRNA: n uudelleenkäyttöön ja paljastavat seuraavan mRNA-kodonin. Kun valmis, ribosomi vapauttaa uuden proteiinin ja kaksi alayksikköä dissosioituu.