Eiwitsynthese is het proces waarbij eiwitmoleculen worden gemaakt door cellen waarbij DNA, RNA en verschillende enzymen zijn betrokken. In prokaryotische cellen vindt het proces van eiwitsynthese plaats in het cytoplasma. Ondertussen begint dit proces in eukaryote cellen in de kern om transcripten (mRNA) te maken. Deze fase van eiwitsynthese in cellen gaat door als het mRNA naar de ribosomen gaat om te worden vertaald in polypeptide-eiwitmoleculen.
Stadia van eiwitsynthese
De stadia van eiwitsynthese bestaan uit twee processen, namelijk transcriptie en translatie. In eukaryote cellen vindt transcriptie plaats in de kern, terwijl translatie plaatsvindt bij ribosomen in het cytoplasma. Deze twee processen kunnen worden gecondenseerd tot DNA → RNA → Eiwit. Aminozuren zijn nodig om de stappen van eiwitsynthese uit te voeren. Met een reeks biochemische processen kunnen sommige aminozuren door het lichaam worden geproduceerd uit koolstofbronnen zoals glucose. Sommige van de andere aminozuren kunnen worden verkregen uit het voedsel dat u eet.
1. Transcriptieproces
De eerste sequentie van eiwitsynthese is transcriptie. Dit proces is een stap in de eiwitsynthese waarbij de informatie in de DNA-streng wordt gekopieerd naar een nieuw molecuul genaamd
boodschapper RNA (mRNA). DNA slaat genetisch materiaal op als referentie of sjabloon in de celkern. Ondertussen kan mRNA worden beschouwd als een kopie van een naslagwerk omdat het dezelfde informatie bevat als DNA. De informatie in het mRNA wordt echter niet gebruikt voor langdurige opslag en kan vrij uit de kern worden uitgevoerd. Bovendien, hoewel het mRNA dezelfde informatie bevat, is het geen identieke kopie van het DNA-segment omdat de sequentie complementair is
Sjablonen DNA. Het transcriptieproces wordt uitgevoerd door enzymen die RNA-polymerasen worden genoemd en een groep eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd. Transcriptiefactoren kunnen binden aan specifieke DNA-sequenties die sequenties worden genoemd
Versterker (toevoeging) en
promotor (promotor), om RNA-polymerase naar de juiste transcriptieplaats te rekruteren. Het transcriptieproces bij eiwitsynthese bestaat uit drie fasen, namelijk initiatie, verlenging en beëindiging van de mRNA-keten.
Transcriptiefactoren en RNA-polymerase vormen samen een transcriptie-initiatiecomplex. Dit complex zal de transcriptie initiëren, waarna RNA-polymerase de synthese van mRNA begint door complementaire basen te matchen met de originele DNA-streng.
Tijdens het verlengingsproces beweegt het RNA langs het DNA en maakt het de dubbele DNA-helix los, zodat een langwerpig RNA-molecuul wordt gevormd.
Het transcriptieproces gaat door totdat RNA-polymerase een DNA-sequentie transcribeert genaamd
terminator. Dit is een sequentie die als signaal dient om het transcriptieproces te stoppen. Nadat de mRNA-streng volledig is gesynthetiseerd, wordt de transcriptie gestopt en wordt het mRNA gescheiden van de DNA-matrijs. De nieuw gevormde mRNA-kopie van het gen zal de kern verlaten en dienen als blauwdruk voor eiwitsynthese tijdens het translatieproces. [[Gerelateerd artikel]]
2. Vertaalproces
De volgende volgorde van eiwitsynthese is translatie, het proces van eiwitsynthese van de informatie in het mRNA-molecuul. Tijdens het vertaalproces wordt de mRNA-sequentie gelezen met behulp van de genetische code. De genetische code is een set regels die bepalen hoe de mRNA-sequentie wordt vertaald in een 20-letterige aminozuurcode. Deze aminozuurmoleculen zijn de bouwstenen voor eiwitsynthese. De genetische code bestaat uit een reeks nucleotidecombinaties van drie letters die codons worden genoemd. Elk van deze codons komt overeen met een specifiek type aminozuur of met een stopsignaal aan het einde van het proces. Het translatieproces zal plaatsvinden in het ribosoom dat fungeert als een fabriek voor eiwitsynthese. Ribosomen hebben kleine en grote subeenheden en zijn complexe moleculen die bestaan uit verschillende ribosomale RNA-moleculen en een aantal eiwitten. Net als bij transcriptie, bestaat de translatiefase ook uit de initiatie-, verlengings- en beëindigingsfasen.
Tijdens het initiatieproces bindt de kleine ribosomale subeenheid aan het begin van de mRNA-sequentie. Vervolgens bindt het transfer-RNA (tRNA)-molecuul dat het aminozuur methionine draagt aan het startcodon van de mRNA-sequentie. Het startcodon in alle mRNA-moleculen heeft de sequentie AUG en codeert voor methionine. Vervolgens bindt de grote ribosomale subeenheid om een volledig initiatiecomplex te vormen.
Tijdens de verlengingsfase zal het ribosoom continu elk codon op zijn beurt vertalen. De overeenkomstige aminozuren worden aan de langwerpige keten toegevoegd en via peptidebindingen verbonden. De verlenging gaat door totdat alle codons zijn gelezen.
Nadat het ribosoom het laatste codon of stopcodon heeft bereikt dat als stopsignaal dient (UAA, UAG en UGA), vindt beëindiging plaats. Dit komt omdat geen enkel tRNA-molecuul dit codon kan herkennen en het ribosoom het translatieproces zal stoppen. Dat is de opeenvolging van stadia van eiwitsynthese in de kern en ribosomen. Het nieuwe eiwit dat na het translatieproces wordt gevormd, wordt vervolgens vrijgegeven en het translatiecomplex wordt gescheiden. Als u vragen heeft over gezondheidsproblemen, kunt u deze gratis rechtstreeks aan uw arts stellen via de SehatQ family health-applicatie. Download de SehatQ app nu in de App Store of Google Play.
