fehérjeszintézishez

A fehérjeszintézis a sejtekben a genetikai információ fehérjékké történő átírásának és összerakásának összetett folyamata. A folyamat két alapvető szakaszból áll: transzkripció és transláció. A transzkripció során a DNS információja alapján mRNS születik; ezt követi a transláció, amelyben az mRNS információja alapján aminosavakból polipeptid lánc épül fel.

Transzkripció: Eukariótákban a folyamat a sejtmagban zajlik, prokariótákban pedig a citoplazmában. Enzimek, elsősorban RNS-polimerázok, végzik az iniciációt, az elongációt és a terminációt. Az elkészült mRNS-t gyakran feldolgozzák: a 5’ cap és a 3’ poly(A) farok hozzátoldása, intronok kivágása és exonok összekapcsolása. A feldolgozott mRNS ezután a citoplazmába kerül, ahol translációra kész állapotban van.

Transzláció: A riboszomális gépezet olvassa le az mRNS kodonjait, és a megfelelő tRNS-ekhez társított aminosavakat összekapcsolja peptidkötésekkel. Prokariótákban a riboszómák 70S méretűek (30S és 50S alegységek), eukariótákban pedig 80S (40S és 60S alegységek). A kezdet az AUG start kodon, a termináció pedig stop kodonokkal ér véget. Az energiafelhasználás GTP formájában történik az iniciáció, az elongáció és a termináció során.

Post-transzlációs módosítások és célzás: a fehérjék gyakran további feldolgozáson mennek keresztül, például foldingot segítő chaperonokkal, diszulfid kapcsolatokkal vagy glikozilációval. A polipeptidkészítmény helye a sejten belül változó lehet: citoszol, endoplazmatikus retikulum, Golgi- vagy mitokondriális útvonalak felé indulhat.

Szabályozás és jelentőség: a fehérjeszintézist komplex szabályozási mechanizmusok irányítják, beleértve a transzkripciós és translációs kontrollt, az mTOR útvonalat és mikroRNS-eket. A folyamat alapvető az életfolyamatokhoz, és zavara betegségekhez vezethet.