Hvad styrer produktionen af ​​proteiner i din krop?

Menneskeceller er kemiske fabrikker i stand til at udføre opgaver, der ville udfordre de fineste industrielle komplekser på jorden. Endnu mere mirakuløs er deres evne til at gøre det i et rum, der er lille nok til at kræve omfattende mikroskopisk forstørrelse bare for at observere. Disse miniatureproduktionskrammer kan reproducere sig selv med lidt energi og drive processen med at opbygge menneskekroppen med en computers præcision. En række kemiske processer opretholder kontrol over disse funktioner.

Proteinsynteseproces

Proteinproduktionsprocessen kræver flere trin. Hvert af disse trin kræver signaler udefra og inde i cellen. Det første skridt er for kemikalier uden for cellen at kræve et behov for et bestemt protein. Specialiserede strukturer designet til transduktion af den kemiske besked modtager og bærer disse signaler i cellen. Derefter rejser signalkemikalierne sig til kernen, hvor genet, der indeholder instruktionerne til at gøre cellen, læses og transkriberes til en molekylær skabelon. Endelig oversætter strukturer kaldet ribosomer skabelonen til et egentligt protein. Hver af disse trin indebærer en række kontrolmekanismer til at initiere og vedligeholde processen.

Transduktion

Når menneskekroppen har brug for mere af et bestemt protein, udskiller specialiserede organer kirtler kemiske signaler kaldet hormoner - som i sig selv er proteiner - som reaktion på nogle stimulanser. Når de er frigivet i blodbanen, kommer disse hormoner i kontakt med celler. Specialiserede strukturer kaldet receptorer låser på disse hormonelle kemikalier og initierer en progression af molekylære transformationer, kaldet signaltransduktion. Den kemiske besked passerer gennem den ydre cellevæg og ind i den indre membran, hvor receptoren udløser en flurry af kemisk aktivitet, hvilket igen skaber meddelelser til at sende til cellekernen for at producere det nødvendige protein.

Transskription < Inden for cellekernen forårsager meddelelserne fra receptoren et enzym kaldet RNA-polymerase for at slappe af DNA-strengen og splitte den langs genet, hvor koden for det nødvendige protein er placeret. Fra det tidspunkt læser enzymet DNA'et og skaber et komplementært kemisk spejl af den nødvendige sektion i en proces kaldet transkription. Produktet af denne proces er en streng af messenger RNA (mRNA), som indeholder instruktionerne til fremstilling af det nødvendige protein.

Oversættelse

Da mRNA forlader kernen, kaldes en cellulær struktur en ribosom opfanger det. Ribosomet tilføjer sig til en del af mRNA'en, der kaldes startkodonet, hvilket er en specifik triplet af kemikalier, der styrer hvor proteinproduktionsprocessen begynder. Komplekser sammensat af aminosyrer bundet til transkriptions-RNA (tRNA) binder til deres komplementer i mRNA'et. Ribosomet bevæger sig langs mRNA-strengen og samler aminosyrerne fra tRNA-komplementerne og danner dem i en enkel proteinkæde. Når ribosomet når stopkodonet, instruerer en frigivelsesfaktor det at give slip på det færdige protein.