Menselijke cellen zijn chemische fabrieken die in staat zijn om taken uit te voeren die de beste industriële complexen op aarde zouden uitdagen. Nog meer wonderbaarlijk is hun vermogen om het te doen in een ruimte die klein genoeg is om uitgebreide microscopische vergroting te vereisen om te observeren. Deze miniatuurvervaardigingswonderen kunnen zichzelf reproduceren met weinig energie en het proces van het bouwen van het menselijk lichaam met de precisie van een computer aansturen. Een reeks chemische processen behoudt de controle over deze functies.

Eiwitsyntheseproces

Het proces van eiwitproductie vereist meerdere stappen. Elk van deze stappen vereist signalen van buitenaf en van binnenuit de cel. De eerste stap is voor chemische stoffen buiten de cel om te vragen om een ​​bepaald eiwit. Gespecialiseerde structuren ontworpen voor transductie van het chemische bericht ontvangen en dragen deze signalen naar de cel. Van daaruit gaan de signaalstoffen naar de kern, waar het gen dat de instructies bevat om de cel te maken, wordt gelezen en getranscribeerd in een moleculaire sjabloon. Ten slotte vertalen structuren ribosomen de sjabloon in een feitelijk eiwit. Elk van deze stappen omvat een reeks controlemechanismen om het proces te initiëren en te handhaven.

Transductie

Wanneer het menselijk lichaam meer van een specifiek eiwit nodig heeft, scheiden gespecialiseerde organen, klieren genaamd, chemische signalen uit die hormonen worden genoemd - die op zichzelf eiwitten zijn - als reactie op een of andere prikkel. Eenmaal vrijgelaten in de bloedbaan komen deze hormonen in contact met cellen. Gespecialiseerde structuren genaamd receptoren houden zich vast aan deze hormonale chemicaliën en initiëren een progressie van moleculaire transformaties, signaaltransductie genaamd. Het chemische bericht passeert de buitenste celwand en in het binnenmembraan, waar de receptor een vlaag van chemische activiteit veroorzaakt, die op zijn beurt berichten creëert om naar de celkern te sturen om het benodigde eiwit te produceren.

Transcriptie < In de celkern veroorzaken de boodschappen van de receptoren een enzym genaamd RNA-polymerase om de DNA-streng te ontspannen en te splitsen langs het gen waar de code voor het benodigde eiwit is gelokaliseerd. Vanaf dat moment leest het enzym het DNA en creëert een complementaire chemische spiegel van de benodigde sectie in een proces dat transcriptie wordt genoemd. Het product van dit proces is een streng messenger-RNA (mRNA), dat de instructies bevat om het benodigde eiwit te fabriceren.

Vertaling

Terwijl het mRNA de kern verlaat, een cellulaire structuur genaamd a ribosoom onderschept het. Het ribosoom hecht zich aan een deel van het mRNA dat het startcodon wordt genoemd, een specifiek triplet van chemicaliën die bepalen waar het eiwitproductieproces begint. Complexen samengesteld uit aminozuren gekoppeld aan transcriptie-RNA (tRNA) binden aan hun complementen in het mRNA. Het ribosoom reist langs de mRNA-streng en verzamelt de aminozuren uit de tRNA-complementen en vormt ze in een eenvoudige eiwitketen. Wanneer het ribosoom het stopcodon bereikt, geeft een afgiftefactor de opdracht om het voltooide eiwit los te laten.