Biology for Majors I

Canoima centrală a vieții poate fi definită într-un mod destul de simplu: ADN-ul produce ARN, care la rândul său produce proteine:

În transcriere, codul genetic este transcris, sau scris, în ARN. În traducere, acest ARN este apoi tradus în proteine. Bineînțeles, procesele de transcriere și traducere sunt puțin mai complicate decât atât. Să trecem în revistă cele două procese:

Transcripția: ADN → ARN

Transcripția este prima jumătate a Dogmei Centrale. Aceasta este cea în care ADN-ul este tradus în ARN. Transcripția are loc în nucleul celulei – ADN-ul nu poate părăsi nucleul. Există trei etape în transcripție: inițierea, alungirea și terminarea (acestea sunt de asemenea aceleași etape ca și în cazul traducerii; cu toate acestea, se întâmplă lucruri diferite în etapele diferitelor procese).

1. Inițiere: Transcripția începe de la un promotor: o regiune specifică a unei gene. ARN polimeraza se leagă de promotor. Aceasta semnalează ADN-ului să se deruleze. Enzima este acum pregătită să producă ARNm
2. Alungire: Nucleotidele sunt adăugate la șirul de ARNm
   • Rețineți: timina apare numai în ADN, iar uracilul numai în ARN!
3. Terminare: Transcripția se termină atunci când ARN polimeraza întâlnește o secvență de oprire (terminare) în genă.

ARN Polimeraza

Există trei tipuri de ARN Polimerază eucariotă. În mod corespunzător, acestea se numesc ARN Polimeraza I, ARN Polimeraza II și ARN Polimeraza III.

• ARN polimeraza I este localizată în nucleol și facilitează transcrierea ARN ribozomal (ARNr), care este apoi procesat și asamblat în ribozomi.
• ARN polimeraza II este localizată în nucleu și sintetizează toate pre-ARNm-urile nucleare codificatoare de proteine.
• ARN polimeraza III este, de asemenea, localizată în nucleu. Această polimerază transcrie o varietate de ARN-uri structurale care include pre-ARNr 5S, pre-ARN-uri de transfer (pre-ARNt) și pre-ARN-uri nucleare mici.

Procesarea ARNm

După transcriere, pre-ARN-urile eucariote trebuie să treacă prin mai multe etape de procesare înainte de a putea fi traduse.

Primul ARNm este mai întâi acoperit cu proteine de stabilizare a ARN-ului; acestea protejează ARN-ul premergător de degradare în timp ce este procesat și exportat în afara nucleului. Cei mai importanți trei pași ai procesării pre-ARNm sunt adăugarea de factori de stabilizare și de semnalizare la capetele 5′ și 3′ ale moleculei, precum și eliminarea secvențelor intermediare care nu specifică aminoacizii corespunzători. În cazuri rare, transcriptul ARNm poate fi „editat” după ce este transcris.

Traducerea:

Traducerea: ARN → proteină

Translația are loc în citoplasmă. Există trei etape în traducere: inițierea, alungirea și terminarea (acestea sunt tot aceleași etape ca și în transcripție; cu toate acestea, în etapele diferitelor procese se întâmplă lucruri diferite).

1. Inițiere: Sinteza proteinelor începe cu formarea unui complex de inițiere. Traducerea începe cu o metionină la fiecare lanț polipeptidic
3. Alungire: Situl A se leagă de ARNt aminoacizi încărcați care sosesc. Situl P leagă ARNt încărcați care transportă aminoacizi. Elongația se desfășoară cu ARNt încărcați care intră în situsul A și apoi se deplasează spre situsul P urmat de situsul E la fiecare „pas” cu un singur codon al ribozomului.
4. Terminare: Se întâlnește un codon fără sens (UAA, UAG sau UGA). La alinierea cu situsul A, acești codoni fără sens sunt recunoscuți de factorii de eliberare

Ribosomi și ARNt

Codoni

Aminoacizii care alcătuiesc proteinele sunt codificați de un codon nucleotidic de tip triplet: de exemplu, proteina serină este codificată de codonii UCU, UCC, UCA și UCG.

.