De DNA-översättning är den process genom vilken informationen i budbärar-RNA: n som produceras under transkription (kopian av informationen i en DNA-sekvens i form av RNA) "översätts" till en aminosyrasekvens med hjälp av proteinsyntes.
Ur ett cellulärt perspektiv är genuttryck en relativt komplex affär som inträffar i två steg: transkription och översättning..
Alla gener som uttrycks (oavsett om de kodar peptidsekvenser eller inte, det vill säga proteiner) gör det initialt genom att överföra informationen i deras DNA-sekvens till en budbärar-RNA (mRNA) -molekyl genom en process som kallas transkription.
Transkription uppnås med speciella enzymer som kallas RNA-polymeraser, som använder en av de komplementära strängarna i genens DNA som en mall för syntesen av en "pre-mRNA" -molekyl, som därefter bearbetas för att bilda ett moget mRNA..
För gener som kodar för proteiner "läses" informationen i mogna mRNA och översätts till aminosyror enligt den genetiska koden, som anger vilken kodon eller nukleotidtriplett som motsvarar vilken speciell aminosyra..
Specifikationen av aminosyrasekvensen för ett protein beror därför på den initiala sekvensen av kvävebaser i DNA som motsvarar genen och därefter i mRNA som bär denna information från kärnan till cytosolen (i eukaryota celler); process som också definieras som mRNA-styrd proteinsyntes.
Med tanke på att det finns 64 möjliga kombinationer av de fyra kvävebaserna som utgör DNA och RNA och endast 20 aminosyror, kan en aminosyra kodas av olika tripletter (kodoner), varför den genetiska koden sägs vara "degenererad" (förutom aminosyran metionin, som kodas av ett unikt AUG-kodon).
Artikelindex
I eukaryota celler sker transkription i kärnan och translation i cytosolen, så de mRNA som bildas under den första processen spelar också en roll vid transport av information från kärnan till cytosolen, där cellerna finns. Biosyntetisk maskin (ribosomer).
Det är viktigt att nämna att avdelningen av transkription och translation i eukaryoter är sant för kärnan, men det är inte detsamma för organeller med sitt eget genom som kloroplaster och mitokondrier, som har system som liknar de hos prokaryota organismer..
Eukaryota celler har också cytosoliska ribosomer fästa vid membranen i det endoplasmiska retikulumet (grovt endoplasmatiskt retikulum), i vilket översättning av proteiner som är avsedda att sättas in i cellmembran eller som kräver posttranslationsbehandling som sker i nämnda fack sker..
MRNA modifieras i sina ändar när de transkriberas:
- När 5'-änden av mRNA kommer ut från ytan av RNA-polymeras II under transkription "attackeras" den omedelbart av en grupp enzymer som syntetiserar en "huva" bestående av 7-metylguanylat och som är ansluten till den terminala nukleotiden av mRNA via en 5 ', 5' trifosfatbindning.
- 3'-änden av mRNA genomgår en "klyvning" av ett endonukleas, som genererar en 3'-fri hydroxylgrupp till vilken en "sträng" eller "svans" av adeninrester (från 100 till 250) är fäst, som tillsätts en samtidigt av ett enzym poly (A) polymeras.
"Huven 5 '" och "svansen poly A ”uppfyller funktioner i skyddet av mRNA-molekyler mot nedbrytning och dessutom fungerar de vid transport av mogna transkript mot cytosolen respektive vid initiering och avslutning av translation..
Efter transkription genomgår de "primära" mRNA: erna med sina två modifierade ändar, som fortfarande finns i kärnan, en "splitsning" -process varigenom introniska sekvenser i allmänhet avlägsnas och de resulterande exonerna sammanfogas (post-transkriptionsbehandling), med vilka mogna transkriptioner erhållna som lämnar kärnan och når cytosolen.
Skarvning utförs av ett riboproteinkomplex som kallas spliceosome (Anglicism av spliceosome), som består av fem små ribonukleoproteiner och RNA-molekyler, som kan "känna igen" de regioner som ska tas bort från det primära transkriptet.
I många eukaryoter finns det ett fenomen som kallas "alternativ skarvning", vilket innebär att olika typer av posttranskriptionella modifieringar kan producera olika proteiner eller isoenzymer som skiljer sig från varandra i vissa aspekter av deras sekvenser..
När mogna transkript lämnar kärnan och transporteras för översättning i cytosolen bearbetas de av det translationella komplexet som kallas ribosomen, som består av ett komplex av proteiner associerade med RNA-molekyler..
Ribosomer är sammansatta av två subenheter, en "stor" och den andra "liten", som är fritt dissocierade i cytosolen och binder eller associeras med mRNA-molekylen som översätts.
Bindningen mellan ribosomer och mRNA beror på specialiserade RNA-molekyler som associeras med ribosomala proteiner (ribosomalt RNA eller rRNA och överför RNA eller tRNA), som alla har specifika funktioner..
TRNA är molekylära "adaptrar", eftersom de genom en av deras ändar kan "läsa" varje kodon eller triplett i det mogna mRNA (genom baskomplementaritet) och genom den andra kan de binda till aminosyran som kodas av "läs" kodonet..
Å andra sidan är rRNA-molekylerna ansvariga för att påskynda (katalysera) bindningsprocessen för varje aminosyra i den framväxande peptidkedjan.
Ett moget eukaryotiskt mRNA kan "läsas" av många ribosomer, så många gånger som cellen indikerar. Med andra ord kan samma mRNA ge upphov till många kopior av samma protein..
När ett moget mRNA närmar sig ribosomala subenheter "skannar" riboproteinkomplexet sekvensen för nämnda molekyl tills den hittar ett startkodon, som alltid är AUG och involverar införandet av en metioninrest.
AUG-kodonet definierar läsramen för varje gen och definierar dessutom den första aminosyran av alla proteiner som översätts i naturen (denna aminosyra elimineras ofta efter translation).
Tre andra kodoner har identifierats som de som inducerar översättningsterminering: UAA, UAG och UGA..
De mutationer som involverar en förändring av kvävebaser i tripletten som kodar för en aminosyra och som resulterar i stoppkodon kallas nonsensmutationer, eftersom de orsakar en för tidig stoppning av syntesprocessen, vilket bildar kortare proteiner.
Nära 5'-änden av mogna mRNA-molekyler finns regioner som inte är översatta (UTR). Oöversatt region), även kallade "ledarsekvenser", som är belägna mellan den första nukleotiden och översättningskodonet (AUG).
Dessa UTR-regioner som inte översätts har specifika platser för bindning med ribosomer och hos människor har till exempel ungefär 170 nukleotider i längd, bland vilka det finns regleringsregioner, proteinbindningsställen som fungerar i regleringen av translationen, etc..
Översättning, liksom transkription, består av tre faser: en initieringsfas, en förlängningsfas och slutligen en avslutningsfas..
Den består av sammansättningen av translationskomplexet på mRNA, vilket förtjänar föreningen av tre proteiner som kallas initieringsfaktorer (IF). Initieringsfaktor) IF1, IF2 och IF3 till den lilla subenheten av ribosomen.
"Förinitiering" -komplexet bildat av initieringsfaktorerna och den lilla ribosomala underenheten binder i sin tur med ett tRNA som "bär" en metioninrest och denna uppsättning molekyler binder till mRNA, nära startkodonet. AUG.
Dessa händelser leder till bindning av mRNA till den stora ribosomala underenheten, vilket leder till frisättning av initieringsfaktorer. Den stora ribosomsubenheten har 3 bindningsställen för tRNA-molekyler: A-stället (aminosyra), P-stället (polypeptid) och E-stället (utgång)..
Plats A binder till antikodonet för aminoacyl-tRNA som är komplementärt till det för mRNA som översätts; P-platsen är där aminosyran överförs från tRNA till den framväxande peptiden och E-platsen är där den finns i "tomt" tRNA innan den släpps ut i cytosolen efter att aminosyran har levererats.
Denna fas består av "rörelsen" av ribosomen längs mRNA-molekylen och översättningen av varje kodon som "läser", vilket innebär tillväxt eller förlängning av polypeptidkedjan vid födseln..
Denna process kräver en faktor som kallas förlängningsfaktor G och energi i form av GTP, vilket är det som driver translokationen av förlängningsfaktorer längs mRNA-molekylen när den översätts..
Peptidyltransferasaktiviteten hos ribosomala RNA möjliggör bildning av peptidbindningar mellan på varandra följande aminosyror som tillsätts till kedjan.
Översättningen slutar när ribosomen stöter på någon av termineringskodonerna, eftersom tRNA inte känner igen dessa kodoner (de kodar inte för aminosyror). Proteiner som kallas frisättningsfaktorer binder också, vilket underlättar lossningen av mRNA från ribosomen och dissociationen av dess underenheter..
I prokaryoter, som i eukaryota celler, finns ribosomerna som är ansvariga för proteinsyntes i cytosolen (vilket också gäller för transkriptionsmaskineriet), ett faktum som möjliggör en snabb ökning av den cytosoliska koncentrationen av ett protein när uttrycket av generna som kodar det ökar.
Även om det inte är en extremt vanlig process i dessa organismer, kan de primära mRNA som produceras under transkription genomgå mognad efter transkription genom "skarvning". Det vanligaste är dock att observera ribosomer fästa vid det primära transkriptet som översätter det samtidigt som det transkriberas från motsvarande DNA-sekvens..
Med tanke på ovanstående börjar översättning i många prokaryoter vid 5'-änden, eftersom 3'-änden av mRNA förblir fäst vid mall-DNA: t (och inträffar samtidigt med transkription)..
Prokaryota celler producerar också mRNA med otranslaterade regioner kända som "Shine-Dalgarno-rutan" och vars konsensus-sekvens är AGGAGG. Som det är uppenbart är UTR-regionerna för bakterier betydligt kortare än för eukaryota celler, även om de utövar liknande funktioner under translation..
I bakterier och andra prokaryota organismer är översättningsprocessen ganska lik den hos eukaryota celler. Den består också av tre faser: initiering, förlängning och avslutning, som beror på specifika prokaryota faktorer, annorlunda än de som används av eukaryoter..
Förlängning beror till exempel på förlängningsfaktorer som kallas EF-Tu och EF-Ts snarare än G-faktorn för eukaryoter..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.