ΒΙΝΤΕΟ: Σύνθεση πρωτεϊνών σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά

Βιοσύνθεση πρωτεϊνών σε προκαρυώτες και ευκαρυώτες

• Η βιοσύνθεση πρωτεΐνης διαφέρει σε ορισμένες λεπτομέρειες μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών. Σε ευκαρυώτες όπως οι άνθρωποι, για παράδειγμα, λαμβάνει χώρα έξω από τον πυρήνα του κυττάρου.
• Τα προκαρυωτικά δεν έχουν πυρήνα, το DNA τους βρίσκεται απροστάτευτο στο κυτταρόπλασμα. Το DNA παίζει ουσιαστικό ρόλο στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών

Η πορεία της πρωτεϊνικής σύνθεσης στους ευκαρυώτες

Το πρώτο βήμα στη σύνθεση πρωτεϊνών σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά ονομάζεται μεταγραφή. Το κύτταρο αντιπροσωπεύει ένα αντίγραφο των γονιδίων προς ανάγνωση (mRNA) και το μεταφέρει μέσω των πυρηνικών πόρων στα ριβοσώματα.

1. Στην αρχή της πρωτεϊνικής σύνθεσης, ο κλώνος του DNA ανοίγει σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Αυτό το σημείο αντιπροσωπεύει το γονίδιο που πρόκειται να αντιγραφεί και το οποίο κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη.
2. Τα ελεύθερα νουκλεοτίδια RNA εναποτίθενται στις συμπληρωματικές βάσεις του DNA. Αυτά τα νουκλεοτίδια αποτελούνται επίσης από ένα φωσφορικό άλας και μια βάση. Διαφέρουν από το DNA στο σάκχαρο. Το σάκχαρο στο RNA είναι ριβόζη και όχι δεοξυριβόζη, όπως συμβαίνει με το DNA. Στα προκαρυωτικά και τα ευκαρυωτικά, τα νουκλεοτίδια συνδέονται μόνο με τον κωδογονικό κλώνο. Αυτό είναι το σκέλος του DNA που περιέχει τις γενετικές πληροφορίες.
   instagram viewer


Από γονίδιο σε γονιδιακό προϊόν

Τα γονίδια καθορίζουν τα κληρονομικά χαρακτηριστικά ενός ατόμου. αλλά πόσο ακριβώς ...

3. Μόλις το σκέλος αντιγραφεί πλήρως, το mRNA αποσπάται από το DNA.
4. Το mRNA περιέχει εξόνια και εσώνια. Τα ιντρόνια είναι περιοχές που δεν περιέχουν γενετικές πληροφορίες και επομένως είναι περιττές. Αφαιρούνται κατά τη λεγόμενη συγκόλληση.
5. Φέρνεται μέσω των κυτταρικών πόρων στα ριβοσώματα με τη μεσολάβηση της ουράς πολυ-Α και του καλύμματος (και τα δύο ενζυματικά μέσα μεταφοράς).

Η μετάφραση πραγματοποιείται στα ριβοσώματα, το δεύτερο βήμα στη σύνθεση πρωτεϊνών σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά. Κατά τη μετάφραση, η αλληλουχία των τριπλών βάσεων του mRNA μεταφράζεται σε μια ακολουθία αμινοξέων.

1. Στην αρχή της μετάφρασης, το mRNA αποθηκεύεται στο ριβοσώμα με το κωδικόνιο έναρξης. Το κωδικόνιο έναρξης αποτελείται από ένα συγκεκριμένο τρίδυμο βάσης που ξεκινά τη μετάφραση.
2. Αφού έχει προσαρτηθεί το mRNA, υπάρχουν τώρα δύο τριπλές βάσεις στο ριβοσώμα. Δωρεάν μόρια μεταφοράς RNA με ένα ειδικό αντικωδικόνιο συνδέονται τώρα με αυτά τα τρίδυμα βάσης. Υπάρχει επίσης ένα αμινοξύ που συνδέεται με το tRNA, το οποίο αποτελεί τη βάση μιας πρωτεϊνικής αλυσίδας. Όταν τα μόρια tRNA ενώνονται με το mRNA με συμπληρωματικό τρόπο, τα δύο αμινοξέα συνδέονται επίσης μεταξύ τους με έναν πεπτιδικό δεσμό.
3. Το mRNA κινείται μέσω του ριβοσώματος σε τριπλά βήματα. Εάν καταληφθούν οι δύο θέσεις σύνδεσης του ριβοσώματος, το πρώτο αμινοξύ αντιστοιχεί. Αλυσίδα αμινοξέων που συνδέεται με το ακόλουθο και το mRNA μεταναστεύει ένα κομμάτι από το ριβόσωμα. Ένα tRNA διαλύεται και μια θέση σύνδεσης απελευθερώνεται. Ένα νέο tRNA εγκαθίσταται στο ριβόσωμα και η αλυσίδα αμινοξέων επιμηκύνεται βήμα προς βήμα.
4. Η πρωτεϊνική σύνθεση τελειώνει όταν ένα κωδικόνιο διακοπής εισέλθει στο ριβόσωμα. Δεν υπάρχει αντίστοιχο tRNA για αυτήν τη βασική τριάδα. Το ριβόσωμα διασπάται και η αλυσίδα αμινοξέων απελευθερώνεται.
5. Η αλυσίδα αμινοξέων υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία ενζυματικά στο κύτταρο μέχρι να βρει την ειδική τελική δομή του.

Υπάρχουν, ωστόσο, διαφορές στη πρωτεϊνική σύνθεση των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών

• Στα προκαρυωτικά, η βιοσύνθεση πρωτεϊνών είναι βασικά η ίδια. Ωστόσο, υπάρχουν μικρές διαφορές στους ευκαρυώτες.
• Οι πεπτιδικοί δεσμοί των προκαρυωτικών είναι κάπως διαφορετικοί από αυτούς των ευκαρυωτικών.
• Δεν υπάρχουν εσώνια στους προκαρυώτες. Η συγκόλληση δεν είναι πλέον απαραίτητη.
• Οι ευκαρυώτες έχουν κάλυμμα και ουρά πολυ-Α, η οποία προστατεύει το mRNA από ενζυματική αποικοδόμηση, μεταξύ άλλων. Αυτό απουσιάζει στους προκαρυώτες. Η διάρκεια ζωής του mRNA σας είναι συνεπώς μικρότερη.
• Το DNA των προκαρυωτικών είναι ελεύθερο στο κυτταρόπλασμα και δεν αποθηκεύεται στον κυτταρικό πυρήνα. Η βιοσύνθεση πρωτεΐνης πραγματοποιείται επομένως σε άμεση γειτνίαση με το DNA και το mRNA δεν χρειάζεται πρώτα να ανακτηθεί από τον πυρήνα του κυττάρου. Αυτό επιταχύνει τη σύνθεση πρωτεϊνών στους προκαρυώτες.