Sinteza proteinelor

Codul genetic și genele

• Informația pentru sinteza proteinelor este codificată în ADN sub formă de codon.
• Codul genetic determină secvența aminoacizilor în catena polipeptidică.
• O genă conține informația necesară pentru sinteza unei proteine: "o genă, o proteină".
• ADN-ul este în general inactiv, genele fiind activate doar când este nevoie de proteina respectivă.

Activarea genei

• Activarea se face cu enzima ADN helicază care desface catenele ADN-ului.
• Inițierea transcripției este prima etapă a sintezei proteinelor.
• RNA polimeraza formează RNA-ul mesager prin copierea unei catene de ADN (catena informațională).

ARN Mesager și procesul de maturare

• RNA-ul mesager precursor conține nucleotide care nu codifică informație (introni).
• Introni sunt îndepărtați, iar exonii (secvențele informaționale) sunt legați pentru a forma ARN-ul mesager matur.

Alte tipuri de ARN

• Se sintetizează RNA ribozomal și RNA de transport, necesare pentru translație.
• RNA-ul părăsește nucleul și ajunge în citoplasmă pentru etapa următoare.

Etapa de translație

• Translația este transferul informației genetice din ARN mesager în catena polipeptidică.
• RNA ribozomal facilitează cuplarea subunităților ribozomale cu RNA mesager.
• Aminoacizii sunt activați și legați de RNA de transport cu ajutorul enzimelor aminoacil sintetaze.
• RNA de transport aduce aminoacizii la ribozomi, unde se formează catena polipeptidică.
• Procesul continuă până când codonul STOP este întâlnit pe RNA mesager.

Controlul genetic al sintezei proteinelor

• Sinteza proteinelor este strict controlată genetic și are cinci niveluri de acțiune:
  1. Nivelul transcripțional: recunoașterea genei necesare pentru proteina cerută de organism.
  2. Nivelul de maturare: eliminarea secvențelor non-informaționale și formarea RNA-ului mesager matur.
  3. Reglarea transferului: transportul RNA-ului din nucleu în citoplasmă.
  4. Nivelul translațional: determinarea cantității de proteină necesară (de ex: insulină).
  5. Degradarea RNA-ului mesager: prevenirea sintezei continue a unei proteine când nu mai este necesară.

Importanța proteinelor

• Proteinele reprezintă aproximativ 50% din substanța uscată a celulelor, având rol structural și funcțional.
• Sinteza acestora este esențială pentru metabolismul celular și este controlată în funcție de nevoile corpului.