Hva styrer produksjonen av proteiner i kroppen din?

Menneskelige celler er kjemiske fabrikker i stand til å utføre oppgaver som vil utfordre de fineste industrielle komplekser på jorden. Enda mer mirakuløs er deres evne til å gjøre det på en plass liten nok til å kreve omfattende mikroskopisk forstørrelse bare for å observere. Disse miniatyr produksjonsverkene kan reprodusere seg selv med lite energi og drive prosessen med å bygge kroppen med presisjonen av en datamaskin. En rekke kjemiske prosesser ha kontroll over disse funksjonene.

Protein Synthesis Process

Prosessen med proteinproduksjonen krever flere trinn. Hvert av disse trinnene krever signalene fra utsiden og fra inne i cellen. Det første trinnet er for kjemikalier utenfor cellen til å kalle for et behov for et bestemt protein. Spesialiserte strukturer utviklet for transduksjon av den kjemiske meldingen motta og bære disse signalene inn i cellen. Derfra reise signalerings kjemikalier til kjernen, hvor det gen som inneholder instruksjoner for å gjøre cellen blir lest og transkribert til en molekyl mal. Til slutt, strukturer som kalles ribosomer sette malen til en faktisk protein. Hvert av disse trinnene innebærer en rekke kontrollmekanismer for å initiere og opprettholde prosessen.

transduksjon

Når kroppen trenger mer av en bestemt protein, spesialiserte organer kalles kjertler skiller kjemiske signaler som kalles hormoner - som i seg selv er proteiner - som svar på noen stimulans. Når sluppet ut i blodet, disse hormonene kommer i kontakt med cellene. Specialized strukturer som kalles reseptorer klinke til disse hormon kjemikalier og initiere en progresjon av molekylære transformasjoner, kalt signaloverføring. Den kjemiske meldingen passerer gjennom den ytre celleveggen og inn i den indre membran, hvor den reseptorer utløser en kave av kjemisk aktivitet, noe som i sin tur skaper meldinger som skal sendes til cellekjernen for å frembringe den nødvendige proteinet.

transkripsjon

Innenfor cellekjernen, meldingene fra reseptorene føre enzymet RNA-polymerase for å slappe av DNA-tråden og dele den langs genet, hvor koden for den nødvendige proteinet er plassert. Fra dette punktet, leser enzymet DNA og danner en komplementær kjemisk speil av den nødvendige delen i en prosess som kalles transkripsjon. Produktet fra denne prosess er en tråd av budbringer RNA (mRNA), som inneholder instruksjoner for å fremstille protein nødvendig.

Oversettelse

Ettersom mRNA forlater kjernen, en cellulær struktur kalt et ribosom avskjærer den. Ribosom fester seg til en del av mRNA som kalles startkodonet, som er en spesifikk lett av kjemikalier som styrer hvor proteinet produksjonsprosessen begynner. Komplekser sammensatt av aminosyrer som er bundet til transkripsjon RNA (tRNA) binder seg til sine komplementer i mRNA. Ribosomet reiser langs mRNA-tråd, oppsamling av aminosyrer fra tRNA utfyller, danner de inn i en enkel proteinkjede. Når ribosomet når stoppkodon, instruerer en utgivelse faktor det å gi slipp på det ferdige protein.