İçerik
Canlı hücrelerin en önemli fonksiyonlarından biri, bir organizmanın hayatta kalması için gerekli proteinleri üretmektir. Proteinler bir organizmaya şekil ve yapı kazandırır ve enzimler olarak biyolojik aktiviteyi düzenler. Protein üretmek için, bir hücrenin deoksiribonükleik asidi veya DNA'sında depolanan genetik bilgileri okuması ve yorumlaması gerekir. Hücresel protein sentezi bölgeleri, serbest veya bağlı olabilen ribozomlardır. Serbest ribozomun önemi, protein sentezinin burada başlamasıdır.
DNA ve RNA
DNA, değişken şeker ve fosfat gruplarından oluşan uzun bir moleküler zincirdir. Dört olası azot içeren nükleotid bazdan biri - A, C, T ve G - her şekeri kapatır. DNA zinciri boyunca bazların dizisi, proteinleri oluşturan amino asitlerin dizisini belirler. Ribonükleik asit veya RNA, bir DNA molekülünün bir bölümünün tamamlayıcı bir kopyasını - bir gen - RNA ve proteinden oluşan minik granüller olan ribozomlara iletir. RNA, şeker gruplarının ekstra bir oksijen atomu içermesi dışında DNA'ya benzer ve DNA’nın T bazı yerine U nükleotit bazılarını kullanır. Ribozomlar, haberci RNA veya mRNA'da depolanan bilgilere göre proteinler oluşturur.
Tamamlayıcı kodlama
DNA'nın RNA'ya transkripsiyonu için kurallar, gen üzerindeki bazlar ile mRNA'daki bazlar arasında bir yazışma belirtir. Örneğin, bir gen içindeki bir A bazı mRNA dizisindeki bir U bazını belirtir. Benzer şekilde, bir genin T, C ve G bazları mRNA'da sırasıyla A, G ve C bazlarını belirtir. MRNA'da bulunan genetik bilgi, kodon adı verilen nükleotid bazlarının üçlüsü şeklini alır. Örneğin, DNA üçlüsü TAA, RNA üçlüsü UTT'yi oluşturur. Dolayısıyla, DNA ve RNA iplikçikleri, nükleotit bazları dizisinde kodlanmış, tamamlayıcı, ancak benzersiz bilgiler içerir. Neredeyse her üçlü belirli bir amino asidi kodlar, ancak birkaç üçlü bir genin sonunu belirtir. Birkaç amino asit aynı amino asidi kodlayabilir.
Ribozomlar
Hücre, doğrudan spesifik DNA genleri tarafından kodlanan ribozomal RNA veya rRNA'dan ribozomlar üretir. RRNA, büyük ve küçük alt birimler oluşturmak için proteinlerle birleşir. İki alt birim sadece protein sentezi sırasında katılır. Prokaryotik bir hücrede - yani, organize bir çekirdeği olmayan bir hücrede - ribozom alt birimleri hücre sıvısı veya sitozol içerisinde serbestçe yüzer. Ökaryotlarda, bir hücrenin çekirdeğindeki enzimler, ribozom alt birimlerini oluşturur. Çekirdek daha sonra alt birimleri sitozole ihraç eder. Ribozomların bazıları, proteinler oluştururken diğer ribozomlar proteinleri sentezlerken serbest kalırken, endoplazmik retikulum ya da ER adlı protein organeline geçici olarak bağlanabilir.
Çeviri
Serbest bir ribozomun daha küçük alt birimi protein sentezini başlatmak için bir mRNA iplikçikine sahiptir. Daha büyük alt ünite daha sonra takılır ve her mRNA kodonunu çevirmeye başlar. Bu, her mRNA kodonunun açığa çıkmasını ve konumlandırılmasını gerektirir, böylece enzimler, mevcut kodona karşılık gelen amino asidi tanımlayabilir ve ekleyebilir. Tamamlayıcı bir anti-kodonu olan transfer RNA veya tRNA'nın bir molekülü daha büyük alt üniteye kilitlenir; Enzimler daha sonra amino asidi büyüyen protein zincirine aktarır, kullanılmış tRNA'yı yeniden kullanmak için dışarı çıkarır ve bir sonraki mRNA kodonunu açığa çıkarır. Tamamlandığında, ribozom yeni proteini serbest bırakır ve iki alt birim ayrışır.