Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe cellen de eiwitsynthese initiëren:de eerste stap bij het decoderen van genetische berichten

Jupiterimages/liquidlibrary/Getty Images

RNA

Ribonucleïnezuur (RNA) is een suiker-fosfaat-skelet die vier stikstofbasen draagt:adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en uracil (U). In messenger RNA (mRNA) verschijnen deze basen in codons (tripletten van nucleotiden) die de volgorde van aminozuren in een eiwit specificeren. Het codon AUG codeert bijvoorbeeld voor methionine, dat universeel het initiërende aminozuur is bij de eukaryotische eiwitsynthese.

Ribosomen

Ribosomen zijn de eiwitbouwende fabrieken van de cel, bestaande uit twee subeenheden die ribosomaal RNA (rRNA) en eiwitten bevatten. Transfer-RNA (tRNA)-moleculen transporteren aminozuren naar het ribosoom en binden op drie verschillende plaatsen:de P (peptidyl) plaats, de A (aminoacyl) plaats en de E (exit) plaats. De P-site houdt aanvankelijk het methionine-geladen tRNA vast, terwijl de A-site het volgende tRNA ontvangt tijdens de verlenging, en de E-site het lege tRNA vrijgeeft.

Het bericht voorbereiden

Vóór vertaling ondergaat nieuw gesynthetiseerd mRNA verwerking:een 5'-kap en 3'-poly(A)-staart worden toegevoegd om het transcript te beschermen, en introns worden verwijderd door spliceosomen. Initiatiefactoren begeleiden de kleine ribosomale subeenheid naar het startcodon van het mRNA, waar het samenkomt met de grote subeenheid en zo het translatie-pre-initiatiecomplex vormt.

Initiatie

De vertaling begint wanneer het pre-initiatiecomplex het methionine-tRNA op de P-plaats positioneert. Het ribosoom scant vervolgens langs het mRNA en recruteert achtereenvolgens tRNA's die overeenkomen met elk codon. Terwijl het ribosoom beweegt, worden aminozuren gekoppeld aan een groeiende polypeptideketen totdat een stopcodon wordt aangetroffen, waardoor het nieuw gesynthetiseerde eiwit vrijkomt.