Ihmissolut ovat kemiallisia tehtaita, jotka kykenevät suorittamaan tehtäviä, jotka haastavat maan hienoimmat teolliset kompleksit. Vieläkin ihmeellisempää on heidän kykynsä tehdä se tarpeeksi pienessä tilassa vaatiakseen laajaa mikroskooppista suurennusta vain havainnoimiseksi. Nämä miniatyyrivalmistelut voivat tuottaa itsensä vähällä energialla ja ohjata ihmiskehon rakentamista tietokoneen tarkkuudella. Sarja kemiallisia prosesseja ylläpitää näiden toimintojen hallintaa.
Proteiinisynteesiprosessi
Proteiinintuotantoprosessi vaatii useita vaiheita. Jokainen näistä vaiheista vaatii signaaleja solun ulkopuolelta ja sisältä. Ensimmäinen askel on, että solun ulkopuolella olevat kemikaalit vaativat tietyn proteiinin tarvetta. Kemiallisen sanoman välittämiseen suunnitellut erikoistuneet rakenteet vastaanottavat ja kuljettavat nämä signaalit soluun. Sieltä signalointikemikaalit kulkevat ytimeen, jossa geeni, joka sisältää ohjeet solun valmistamiseksi, luetaan ja transkriptoidaan molekyylimatriisiin. Lopuksi ribosomeiksi kutsutut rakenteet muuttavat templaatin todelliseksi proteiiniksi. Kukin näistä vaiheista sisältää sarjan ohjausmekanismeja prosessin aloittamiseksi ja ylläpitämiseksi.
Transduktio
Kun ihmiskeho tarvitsee enemmän spesifistä proteiinia, erityiset elimet, joita kutsutaan rauhasiksi, erittävät kemiallisia signaaleja, joita kutsutaan hormoneiksi - jotka itsessään ovat proteiineja - vastauksena johonkin ärsykkeeseen. Kun ne vapautuvat verenkiertoon, nämä hormonit joutuvat kosketuksiin solujen kanssa. Reseptoreiksi kutsutut erikoistuneet rakenteet tarttuvat näihin hormonaalisiin kemikaaleihin ja aloittavat molekyylimuunnosten, nimeltään signaalinsiirto, etenemisen. Kemiallinen viesti kulkee solun ulkoseinän läpi sisäkalvoon, jossa reseptori laukaisee a kemiallinen aktiivisuus, mikä puolestaan luo viestejä, jotka lähetetään solun ytimeen tarvittavan tuottamiseksi proteiinia.
Litterointi
Solutummassa reseptoreista tulevat viestit saavat RNA-polymeraasiksi kutsutun entsyymin rentoutumaan DNA-juosteeseen ja jakamaan sen pitkin geeniä, missä tarvittavan proteiinin koodi sijaitsee. Siitä lähtien entsyymi lukee DNA: n ja luo tarvittavan osan komplementaarisen kemiallisen peilin prosessissa, jota kutsutaan transkriptioksi. Tämän prosessin tuote on lähetin-RNA: n (mRNA) juoste, joka sisältää ohjeet tarvittavan proteiinin valmistamiseksi.
Käännös
Kun mRNA lähtee ytimestä, ribosomiksi kutsuttu solurakenne sieppaa sen. Ribosomi kiinnittyy mRNA: n osaan, jota kutsutaan aloituskodoniksi, joka on spesifinen kemikaalien tripletti, joka kontrolloi proteiinin tuotantoprosessin alkamispaikkaa. Kompleksit, jotka koostuvat transkription RNA: han (tRNA) kytketyistä aminohapoista, sitoutuvat komplekseihinsä mRNA: ssa. Ribosomi kulkee pitkin mRNA-juosetta keräämällä aminohapot tRNA-komplementeista muodostaen ne yksinkertaiseksi proteiiniketjuksi. Kun ribosomi saavuttaa lopetuskodonin, vapautumistekijä kehottaa sitä päästämään irti valmiin proteiinin.