Cellen, en de grotere organismen die ze bevatten (behalve in het geval van eencellige organismen), hebben eiwitten nodig voor tal van functies. Het is de verantwoordelijkheid van het ribonucleïnezuur (RNA) om de synthese van deze eiwitten uit de genetisch materiaal (DNA).
Om dit proces uit te voeren, zijn er drie: soorten RNA: boodschapper RNA, ribosomaal RNA en overdracht RNA. Het is het transfer-RNA, ook wel tRNA genoemd, dat verantwoordelijk is voor het afleveren van de juiste aminozuren aan de translatieplaats.
Aminozuren worden door eenheden van tRNA naar de ribosomen gedragen.
De drie soorten RNA
Messenger-RNA (mRNA) fungeert als de blauwdruk voor eiwitsynthese en stuurt het proces aan. ribosomaal RNA (rRNA) functioneert als de fabriek, die de structuur levert voor het syntheseproces en het bindingswerk uitvoert.
TRNA overdragen (tRNA) fungeert als het leveringsvehikel, dat de juiste aminozuren verzamelt en aflevert aan de fabriek of de vertaalsite.
Messenger-RNA
Het deoxyribonucleïnezuur (DNA) van de cel bevat al het genetische materiaal van de cel, bestaande uit segmenten die genen worden genoemd. Elk DNA-gen bevat de instructies voor het produceren van een specifiek eiwit.
Messenger RNA is in wezen een kopie van één sectie, of gen, van DNA. Een enzym genaamd RNA-polymerase leest de DNA-code en creëert een streng mRNA. Dit transcribeert een "bericht" (vandaar de naam boodschapper-RNA) dat wordt gebruikt om uiteindelijk een eiwit te maken op basis van de DNA-informatie.
Deze mRNA-streng bestaat uit tripletten van nucleotiden die codons worden genoemd. Elk van deze codons vertegenwoordigt één aminozuur.
ribosomaal RNA
Ribosomaal RNA (rRNA) bindt met een eiwit om a. te vormen ribosoom. Het ribosoom dient als de stabiliserende structuur tijdens het eiwitsyntheseproces. Het is in wezen de plaats van eiwitsynthese, bijna als een eiwitfabriek.
Het rRNA draagt ook de enzymen die nodig zijn om de aminozuren aan elkaar te binden. Het rRNA hecht zich aan de mRNA-streng en beweegt mee als een rits terwijl het de bindt aminozuren samen. Er kunnen meerdere mRNA's worden bevestigd en tegelijkertijd werken op verschillende punten langs de mRNA-streng.
Overdracht RNA
Er is ten minste één tRNA voor elk type aminozuur. Het tRNA is relatief klein en lijkt op de configuratie van een klaverblad. Elk tRNA heeft een nucleotide-triplet, een anticodon genoemd. Dit anticodon is de tegenovergestelde match voor één codon op het mRNA.
Het tRNA draagt ook het overeenkomstige aminozuur voor zijn anticodon. Het tRNA brengt aminozuren naar het ribosoom (rRNA). Het aminozuur wordt dan "afgelaten" en wordt gefuseerd met de groeiende keten van aminozuren op basis van de mRNA-sequentie. Dit creëert uiteindelijk het eiwit waarvoor het DNA codeert.
Het eiwitsyntheseproces
Het mRNA wordt geproduceerd in de kern van de cel. Wanneer de cel bepaalt dat het gegeven mRNA-eiwit nodig is, wordt het mRNA uit de kern en in het cytoplasma van de cel verplaatst. Het mRNA ontmoet een ribosoom, waar ze aan elkaar hechten om de plaats van de eiwitsynthese te vormen.
De tRNA bewegen door het cytoplasma en pikken het aminozuur op dat overeenkomt met hun anticodon en transporteren het naar het ribosoom. Het tRNA leest het mRNA en probeert een overeenkomstige overeenkomst te vinden tussen hun specifieke anticodons en het volgende codon op het mRNA. Wanneer een match is gemaakt, geeft het bijpassende tRNA zijn aminozuur af aan het rRNA.
Het rRNA bindt vervolgens het aminozuur, dat de volgende schakel in de eiwitsequentie vertegenwoordigt, aan de groeiende reeks aminozuren. Zodra de volledige sequentie van aminozuren is samengesteld, wordt het eiwit "gevouwen" in de juiste configuratie.
Daarmee is de eiwitsynthese compleet.