Съдържание
Една от най-важните функции на живите клетки е да произвеждат протеините, необходими за оцеляването на организма. Протеините придават форма и структура на организма и като ензими регулират биологичната активност. За да произвежда протеини, една клетка трябва да чете и интерпретира генетичната информация, съхранявана в нейната дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК. Местата на клетъчния синтез на протеин са рибозомите, които могат да бъдат свободни или свързани. Значението на свободната рибозома е, че синтезът на протеини започва там.
ДНК и РНК
ДНК е дълга молекулна верига, съставена от редуващи се захарни и фосфатни групи. Една от четирите възможни азотосъдържащи нуклеотидни бази - A, C, T и G - виси от всяка захар. Последователността на основите по веригата на ДНК определя последователността на аминокиселините, които образуват протеини. Рибонуклеиновата киселина, или РНК, предава допълнително копие на част от молекулата на ДНК - ген - на рибозоми, които представляват малки гранули, съставени от РНК и протеин. РНК наподобява ДНК, с изключение на това, че захарните му групи съдържат допълнителен кислороден атом и замества U нуклеотидната основа с Т базата на ДНК. Рибозомите създават протеини според информацията, съхранявана в месинджърната РНК, или тРНК.
Допълнително кодиране
Правилата за транскрибиране на ДНК в РНК уточняват съответствие между бази на гена и бази на тРНК. Например, A база в ген посочва U база в ивицата мРНК. По подобен начин, базите на Т, С и G на гена определят съответно А, G и С бази в мРНК. Генетичната информация, съдържаща се в мРНК, има формата на триплети нуклеотидни бази, наречени кодони. Например, ДНК триплетът TAA създава RNA триплет UTT. Следователно ДНК и РНК веригите съдържат допълваща, но същевременно уникална информация, кодирана в последователността на нуклеотидни бази. Почти всеки триплет кодира конкретна аминокиселина, въпреки че няколко триплета уточняват края на ген. Няколко различни тройни могат да кодират една и съща аминокиселина.
Рибозомите
Клетката произвежда рибозоми директно от рибозомна РНК, или рРНК, кодирана от специфични ДНК гени. РРНК се комбинира с протеини, за да образува големи и малки субединици. Двете субединици се съединяват само по време на синтеза на протеини. В прокариотна клетка - тоест клетка без организирано ядро - субодиниците на рибозомата плуват свободно в клетъчната течност или в цитозола. В еукариотите ензимите в ядрото на клетката изграждат рибозомни субединици. След това ядрото изнася субединиците в цитозола. Някои от рибозомите могат временно да се свържат с клетъчна органела, наречена ендоплазмен ретикулум или ER, когато изграждат протеини, докато други рибозоми остават свободни, докато синтезират протеини.
превод
По-малката субединица на свободна рибозома се хваща за ивица на иРНК, за да започне синтеза на протеини. След това по-голямата субединица се свързва и започва да превежда всеки mRNA кодон. Това води до излагане и позициониране на всеки мРНК кодон, така че ензимите да могат да идентифицират и прикрепят аминокиселината, съответстваща на текущия кодон. Молекула на трансферна РНК, или тРНК, с допълващ антикодон се заключва в по-голямата субединица, нейната обозначена аминокиселина при теглене. Ензимите след това прехвърлят аминокиселината в нарастващата протеинова верига, изгонват изразходваната тРНК за повторна употреба и излагат следващия мРНК кодон. Когато приключи, рибозомата освобождава новия протеин и двете субединици се дисоциират.