Skip to main content

Jaké jsou různé metody produkce proteinů?

  • Hubery

Standardní metoda produkce proteinu nebo syntéza proteinu zahrnuje dvě části: transkripci proteinu a translaci proteinu. Proteinová transkripce vytváří kopii genu ribonukleové kyseliny (RNA), který nese plán, aby vytvořil potřebný protein. Při translaci proteinu se RNA používá k výrobě proteinu pomocí stavebních bloků aminokyselin. Bakterie, které jsou prokaryoty, produkují protein jednodušší metodou, která nevyžaduje žádné post-transkripční nebo posttranslační změny. Složitější zvířata, jako jsou lidé, jsou eukaryoty a během produkce proteinu provádějí modifikace RNA a proteinů.

K transkripci proteinu dochází v jádru buňky, kde je obsažena deoxyribonukleová kyselina (DNA). DNA je genetická nebo dědičná část buňky a geny, které obsahuje, ovládají proteiny, které jsou potom v buňce produkovány. Během transkripce se gen DNA používá k výrobě messengerové RNA (mRNA), což je kopie RNA. RNA polymeráza, enzym, provádí transkripci.

Proces proteinové translace se provádí v cytoplazmě buňky, což je všechno v buňce mimo jádro. Při translaci se kopie mRNA genu používá k přidání aminokyselin ve správném pořadí k vytvoření proteinu. Překlad používá strukturu zvanou ribosom k produkci proteinů.

MRNA obsahuje kodony, z nichž každý kóduje jednu z 20 aminokyselin. Ribozom sendviče mRNA. Přenosová RNA (tRNA) se používá k přivedení nové aminokyseliny, která se shoduje s exponovaným kodonem v mRNA. Poté se vše posune, nový kodon je k dispozici a nová tRNA přináší další aminokyselinu. Toto pokračuje, dokud není dosaženo stop kodonu, což ukazuje, že protein je zcela produkován.

Existuje tak snadný způsob, jak si pamatovat, které metody produkce proteinů dělají co. Přepisovat něco znamená zkopírovat. DNA a RNA jsou velmi podobné molekuly, takže odebrat DNA a vytvořit kopii RNA by bylo přepsat, takže tento krok se nazývá transkripce.

Překládat znamená vzít jeden jazyk a dešifrovat ho do jiného jazyka. RNA a proteiny jsou vyráběny z různých stavebních bloků, a proto se jedná o velmi odlišné molekuly. Existuje univerzální genetický kód, který se používá k překladu toho, co je v RNA, do aminokyselinových stavebních bloků proteinu, takže přeměna RNA na protein se nazývá translace.

Eukaryontní buňky, které zahrnují většinu zvířat od kvasinek po člověka, provádějí jak post-transkripční, tak posttranslační modifikace během produkce proteinu. Změny po transkripci zahrnují proces zvaný sestřih, který je potřebný k vytvoření funkční molekuly mRNA. Pre-mRNA transkript obsahuje dvě části, exony, které jsou nezbytné pro druhý krok produkce proteinu, a introny, které nejsou potřebné. Při sestřihu jsou introny vystřiženy a exony jsou znovu spojeny. Během sestřihu lze exony také přeskupit z jednoho genu za vzniku různých proteinů.

Posttranslační modifikace zahrnují pomoc proteinu složit, stejně jako správné nasměrování proteinu v buňce. Protein často začíná tím, co se nazývá signální peptid. Tento signální peptid funguje jako adresa pro směrování proteinu tam, kde je to potřeba v buňce, a je obvykle odstraněn poté, co se protein dostane ke svému označení. Většina eukaryotních proteinů se nemůže sama skládat do svých specifických trojrozměrných tvarů. Chaperonové proteiny pak pomáhají proteinům skládat se do funkčních molekul.