Proteiinisyntejä

Proteiinisyntejä on solujen prosessi, jolla geneettinen informaatio DNA:sta muuntuu toimiviksi proteiineiksi. Prosessi koostuu kahdesta päävaiheesta: transkriptio ja translataatio. Eri eliöt voivat poiketa hieman: prokaryooteissa transkriptio ja translataatio voivat tapahtua samanaikaisesti solun sisällä, kun taas eukaryooteilla transkriptio tapahtuu tuman sisällä ja proteiinien syntetisaatio tapahtuu sytoplasmassa.

Transkriptio: RNA-polymerisaatio kopioi DNA:n templatena mRNA:ksi. Eukaryooteilla mRNA saa 5' capin sekä poly-A hännän ja käy läpi intronien silmukoinnin ennen siirtymistään sytoplasmaan. Prokaryooteilla tumaa ei ole, ja transkriptio sekä translataatio voivat tapahtua samanaikaisesti.

Translaatio: Ribosomit lukevat mRNA:n kodoneja ja kokoavat aminohappoketjun vastaavien tRNA-molekyylien avulla. Aloitus alkaa AUG-kodonin kautta, jonka yhteydessä aloitusvaiheessa lähdeproteiini liittyy. Elongaation aikana aminohapot lisätään peptidisidoksin toisiinsa, ja energiaa käytetään GTP:n hydrolyysissä jokaisessa kierroksessa. Lopetuskodoneilla (UAA, UAG, UGA) prosessi pysähtyy ja polypeptidi irtoaa ribosomista. Seuraavaksi proteiini voi taittua oikeaan kolmiulotteiseen muotoonsa ja läpikäydä jälkikäsittelyjä sekä mahdollisia lisämodifikaatioita, kuten fosforylaatiota tai glykosilaatioita, chaperonien avustuksella.

Säätely ja merkitys: Proteiinisyntejä on tiukasti säädelty prosessi. Nopeuteen ja tarkkuuteen vaikuttavat geenien säätelyalueet, RT- ja tRNA-resurssit sekä solun energiatasot. Virheet voivat johtaa virheellisiin proteiineihin ja sairauksiin. Proteiinisyntejä on keskeinen osa geneettisen informaation ilmentymää ja solujen toimintaa.