nyproteinsyntes

Nyproteinsyntes är cellers process för att bilda nya proteiner. Den bygger på informationen i DNA och omfattar flera steg, främst transkription, translation och efterföljande posttranslationella modifieringar. Hos eukaryoter sker transkriptionen i cellkärnan och mRNA bearbetas innan det transporteras till cytoplasman. Hos prokaryoter saknas kärnmembran och transkription och translation kan ske samtidigt i cytoplasman.

Transkription innebär att RNA-polymeras startar vid en promoter och syntetiserar en mRNA-kedja som speglar genens sekvens. Pre-mRNA genomgår bearbetning, inklusive tillägg av 5'-cap, poly-A-svans och splicing där introner avlägsnas och exoner sammanfogas. Det färdiga mRNA transporteras sedan ut ur kärnan till ribosomerna.

Under translationen läses mRNA i ribosomerna i cytoplasman. Kodon som består av tre nukleotider anger vilken aminosyra som ska adderas. Startkodonet AUG anger början på translationen och levererar metionin som första aminosyran. tRNA-molekyler för med sig rätt aminosyror som kopplas samman i en växande polypeptid. Fortsättningen fortsätter tills ett stoppkodon (UAA, UAG eller UGA) avbryter processen. Korrekt läsram är avgörande.

Efter syntesen vecklas proteinet till sin tredimensionella struktur och kan genomgå posttranslationella modifieringar som glykosylering, fosforylering eller proteolytisk klippning. Chaperonproteiner förenklar veckningen och cellen kan specificera proteinernas lokalisering via signaleringar.

Reglering av nyproteinsyntes sker på flera nivåer, bland annat genom transkriptionsfaktorer, enhancers och epigenetiska mekanismer, liksom genom kontroll av mRNA-stabilitet och översättning. Fel i processen kan bidra till sjukdomar som cancer och neurodegenerativa tillstånd. Forskning inom nyproteinsyntes är central för biologi och bioteknik och används bland annat i studier av sjukdomsmekanismer och i produktionen av rekombinanta proteiner och läkemedel.