בְּרִיאוּת

אלו הם השלבים של סינתזת חלבון המתרחשים בתאים

סינתזת חלבון היא תהליך יצירת מולקולות חלבון על ידי תאים הכוללים DNA, RNA ואנזימים שונים. בתאים פרוקריוטים, תהליך סינתזת החלבון מתרחש בציטופלזמה. בינתיים, בתאים איקריוטים, תהליך זה מתחיל בגרעין ליצירת תעתיקים (mRNA). שלב זה של סינתזת חלבון בתאים נמשך כאשר ה-mRNA עובר לריבוזומים כדי להיות מתורגמים למולקולות חלבון פוליפפטיד.

שלבים של סינתזת חלבון

שלבי סינתזת החלבון מורכבים משני תהליכים, כלומר שעתוק ותרגום. בתאים איקריוטים, שעתוק מתרחש בגרעין, בעוד תרגום מתרחש בריבוזומים בציטופלזמה. ניתן לעבות את שני התהליכים הללו ל-DNA → RNA → חלבון. חומצות אמינו נחוצות כדי לבצע את השלבים של סינתזת חלבון. עם סדרה של תהליכים ביוכימיים, כמה חומצות אמינו יכולות להיות מיוצרות על ידי הגוף ממקורות פחמן כגון גלוקוז. חלק מחומצות האמינו האחרות ניתן להשיג מהמזון שאתה אוכל.

1. תהליך תמלול

הרצף הראשון של סינתזת חלבון הוא שעתוק. תהליך זה הוא שלב בסינתזת חלבון שבו המידע בגדיל ה-DNA מועתק למולקולה חדשה הנקראת שָׁלִיחַ RNA (mRNA). ה-DNA אוגר חומר גנטי כהתייחסות או תבנית בגרעין התא. בינתיים, mRNA יכול להיחשב כעותק של ספר עיון מכיוון שהוא נושא את אותו מידע כמו DNA. עם זאת, המידע ב-mRNA אינו משמש לאחסון לטווח ארוך וניתן לבצע אותו בחופשיות מהגרעין. יתרה מכך, למרות שה-mRNA מכיל את אותו מידע, הוא אינו עותק זהה של מקטע ה-DNA מכיוון שהרצף משלים תבניות DNA. תהליך השעתוק מתבצע על ידי אנזימים הנקראים RNA פולימראזות וקבוצת חלבונים הנקראים גורמי שעתוק. גורמי שעתוק יכולים להיקשר לרצפי DNA ספציפיים הנקראים רצפים משפר (תוספת) ו מְקַדֵם (מקדם), לגיוס RNA פולימראז לאתר התעתוק המתאים. תהליך השעתוק בסינתזת חלבון מורכב משלושה שלבים, כלומר התחלה, התארכות וסיום שרשרת ה-mRNA.
  • חניכה
גורמי שעתוק ו-RNA פולימראז יוצרים יחד קומפלקס התחלת שעתוק. קומפלקס זה יתחיל שעתוק, ואז RNA פולימראז מתחיל את הסינתזה של mRNA על ידי התאמת בסיסים משלימים עם גדיל ה-DNA המקורי.
  • הַאֲרָכָה
בתהליך ההתארכות, ה-RNA נע לאורך ה-DNA ופותח את הסליל הכפול של ה-DNA כך שנוצרת מולקולת RNA מוארכת.
  • סיום
תהליך השעתוק יימשך עד ש-RNA פולימראז ישתלל רצף DNA הנקרא טרמינטור. זהו רצף המשמש כאות לעצירת תהליך התמלול. לאחר שגדיל ה-mRNA מסונתז לחלוטין, השעתוק מופסק וה-mRNA מופרד מתבנית ה-DNA. עותק ה-mRNA החדש של הגן יעזוב את הגרעין וישמש תוכנית לסינתזת חלבון במהלך תהליך התרגום. [[מאמר קשור]]

2. תהליך תרגום

הרצף הבא של סינתזת חלבון הוא תרגום, שהוא תהליך סינתזת החלבון מהמידע הכלול במולקולת ה-mRNA. במהלך תהליך התרגום, רצף ה-mRNA נקרא באמצעות הקוד הגנטי. הקוד הגנטי הוא קבוצה של כללים הקובעים כיצד מתורגם רצף ה-mRNA לקוד חומצות אמינו בן 20 אותיות. מולקולות חומצות אמינו אלו הן אבני הבניין לסינתזת חלבון. הקוד הגנטי מורכב מקבוצה של שילובי נוקלאוטידים בני שלוש אותיות הנקראים קודונים. כל אחד מהקודונים הללו יתאים לסוג מסוים של חומצת אמינו, או לאות עצירה בסוף התהליך. תהליך התרגום יתרחש בריבוזום המשמש כמפעל לסינתזת חלבון. לריבוזומים יש תת-יחידות קטנות וגדולות, והן מולקולות מורכבות המורכבות ממספר מולקולות RNA ריבוזומות ומספר חלבונים. בדומה לתמלול, שלב התרגום מורכב גם משלבי ההתחלה, ההתארכות והסיום.
  • חניכה

במהלך תהליך ההתחלה, תת-היחידה הריבוזומלית הקטנה נקשרת לתחילת רצף ה-mRNA. לאחר מכן, מולקולת ההעברה RNA (tRNA) הנושאת את חומצת האמינו מתיונין נקשרת לקודון ההתחלה של רצף ה-mRNA. לקודון ההתחלה בכל מולקולות ה-mRNA יש את הרצף AUG ומקודד למתיונין. לאחר מכן, תת-היחידה הריבוזומלית הגדולה נקשרת כדי להתחיל ליצור קומפלקס חניכה שלם.
  • הַאֲרָכָה

במהלך שלב ההתארכות, הריבוזום יתרגם ברציפות כל קודון בתורו. חומצות האמינו המתאימות מתווספות לשרשרת המוארכת ומקושרות באמצעות קשרים פפטידים. ההתארכות נמשכת עד קריאת כל הקודונים.
  • סיום
לאחר שהריבוזום מגיע לקודון האחרון או קודון העצירה המשמש כאות עצור (UAA, UAG ו-UGA), מתרחשת הפסקה. הסיבה לכך היא ששום מולקולת tRNA לא יכולה לזהות קודון זה, והריבוזום יעצור את תהליך התרגום. זהו רצף השלבים של סינתזת חלבון בגרעין ובריבוזומים. החלבון החדש שנוצר לאחר תהליך התרגום משתחרר ואז מתחם התרגום מופרד. אם יש לך שאלות לגבי בעיות בריאות, אתה יכול לשאול את הרופא שלך ישירות באפליקציית הבריאות המשפחתית של SehatQ בחינם. הורד את אפליקציית SehatQ עכשיו ב-App Store או ב-Google Play.
$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found