อะไรควบคุมการผลิตโปรตีนในร่างกายของคุณ?

เซลล์ของมนุษย์เป็นโรงงานเคมีที่สามารถปฏิบัติงานที่จะท้าทายคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมที่ดีที่สุดในโลก สิ่งมหัศจรรย์ยิ่งกว่าคือความสามารถของพวกเขาที่จะทำมันในพื้นที่ขนาดเล็กพอที่จะต้องใช้การขยายด้วยกล้องจุลทรรศน์อย่างกว้างขวางเพื่อสังเกต สิ่งมหัศจรรย์จากการผลิตขนาดจิ๋วเหล่านี้สามารถสืบพันธุ์ได้โดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย และขับเคลื่อนกระบวนการสร้างร่างกายมนุษย์ด้วยความแม่นยำของคอมพิวเตอร์ ชุดของกระบวนการทางเคมีรักษาการควบคุมการทำงานเหล่านี้

กระบวนการผลิตโปรตีนต้องใช้หลายขั้นตอน แต่ละขั้นตอนเหล่านี้ต้องการสัญญาณจากภายนอกและภายในเซลล์ ขั้นตอนแรกคือให้สารเคมีภายนอกเซลล์ต้องการโปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่ง โครงสร้างเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายโอนข้อความทางเคมีรับและนำสัญญาณเหล่านี้เข้าสู่เซลล์ จากที่นั่น สารเคมีที่ส่งสัญญาณจะเดินทางไปยังนิวเคลียส โดยที่ยีนที่มีคำแนะนำในการสร้างเซลล์นั้นจะถูกอ่านและแปลงเป็นเทมเพลตโมเลกุล ในที่สุด โครงสร้างที่เรียกว่าไรโบโซมแปลแม่แบบเป็นโปรตีนที่แท้จริง แต่ละขั้นตอนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับชุดของกลไกการควบคุมเพื่อเริ่มต้นและรักษากระบวนการ

เมื่อร่างกายมนุษย์ต้องการโปรตีนที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น อวัยวะพิเศษที่เรียกว่าต่อมจะหลั่งสัญญาณทางเคมีที่เรียกว่าฮอร์โมน ซึ่งในตัวมันเองเป็นโปรตีน เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าบางอย่าง เมื่อปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด ฮอร์โมนเหล่านี้จะสัมผัสกับเซลล์ โครงสร้างพิเศษที่เรียกว่าตัวรับจะจับกับสารเคมีของฮอร์โมนเหล่านี้ และเริ่มวิวัฒนาการของการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุล เรียกว่าการส่งสัญญาณ ข้อความทางเคมีจะผ่านผนังเซลล์ชั้นนอกและเข้าไปในเยื่อหุ้มชั้นใน โดยที่ตัวรับจะกระตุ้น a กิจกรรมทางเคมีที่ลุกลามซึ่งจะสร้างข้อความเพื่อส่งไปยังนิวเคลียสของเซลล์เพื่อผลิตสิ่งที่จำเป็น โปรตีน.

ภายในนิวเคลียสของเซลล์ ข้อความจากตัวรับทำให้เกิดเอนไซม์ที่เรียกว่า RNA polymerase เพื่อคลายเกลียวดีเอ็นเอและแยกไปตามยีนที่มีรหัสสำหรับโปรตีนที่จำเป็น จากจุดนั้น เอ็นไซม์จะอ่าน DNA และสร้างกระจกเคมีเสริมของส่วนที่จำเป็นในกระบวนการที่เรียกว่าการถอดรหัส ผลผลิตของกระบวนการนี้คือ สาระของ RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) ซึ่งมีคำแนะนำในการสร้างโปรตีนที่จำเป็น

เมื่อ mRNA ออกจากนิวเคลียส โครงสร้างเซลล์ที่เรียกว่าไรโบโซมจะสกัดกั้นมัน ไรโบโซมยึดติดกับส่วนของ mRNA ที่เรียกว่า start codon ซึ่งเป็นสารเคมีสามตัวที่ควบคุมจุดเริ่มต้นของกระบวนการผลิตโปรตีน คอมเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกับการถอดรหัส RNA (tRNA) จะจับกับสารเติมเต็มใน mRNA ไรโบโซมเดินทางไปตามสาย mRNA โดยรวบรวมกรดอะมิโนจาก tRNA เติมเต็ม ก่อตัวเป็นสายโปรตีนอย่างง่าย เมื่อไรโบโซมไปถึงโคดอนหยุด ปัจจัยการปลดปล่อยจะสั่งให้ปล่อยโปรตีนที่เสร็จแล้วออกไป