Đây là các giai đoạn tổng hợp protein xảy ra trong tế bào

Tổng hợp protein là quá trình tạo ra các phân tử protein của các tế bào liên quan đến DNA, RNA và các enzym khác nhau. Ở tế bào nhân sơ, quá trình tổng hợp prôtêin xảy ra trong tế bào chất. Trong khi đó, ở tế bào nhân thực, quá trình này bắt đầu trong nhân để tạo ra các phiên mã (mRNA). Giai đoạn tổng hợp protein trong tế bào này tiếp tục khi mRNA đi đến ribosome để được dịch mã thành các phân tử protein polypeptide.

Các giai đoạn tổng hợp protein

Các giai đoạn tổng hợp protein bao gồm hai quá trình, đó là phiên mã và dịch mã. Ở tế bào nhân thực, quá trình phiên mã xảy ra trong nhân, còn dịch mã xảy ra ở các ribosome trong tế bào chất. Hai quá trình này có thể được cô đặc lại thành DNA → RNA → Protein. Axit amin cần thiết để thực hiện các bước tổng hợp protein. Với một loạt các quá trình sinh hóa, một số axit amin có thể được cơ thể sản xuất từ ​​các nguồn carbon như glucose. Một số axit amin khác có thể được lấy từ thực phẩm bạn ăn.

1. Quá trình phiên mã

Trình tự đầu tiên của quá trình tổng hợp protein là phiên mã. Quá trình này là một bước trong quá trình tổng hợp protein, nơi thông tin trong sợi DNA được sao chép thành một phân tử mới được gọi là tin nhắn RNA (mRNA). DNA lưu trữ vật liệu di truyền như một tham chiếu hoặc khuôn mẫu trong nhân tế bào. Trong khi đó, mRNA có thể được coi như một bản sao của một cuốn sách tham khảo vì nó mang thông tin tương tự như DNA. Tuy nhiên, thông tin trong mRNA không được sử dụng để lưu trữ lâu dài và có thể được tự do mang ra khỏi nhân. Hơn nữa, mặc dù mRNA chứa thông tin giống nhau nhưng nó không phải là một bản sao giống hệt của đoạn DNA vì trình tự bổ sung mẫu DNA. Quá trình phiên mã được thực hiện bởi các enzym gọi là RNA polymerase và một nhóm protein được gọi là các yếu tố phiên mã. Các yếu tố phiên mã có thể liên kết với các trình tự DNA cụ thể được gọi là trình tự chất tăng cường (bổ sung) và người ủng hộ (promoter), để tuyển dụng RNA polymerase đến vị trí phiên mã thích hợp. Quá trình phiên mã trong tổng hợp protein bao gồm ba giai đoạn, đó là bắt đầu, kéo dài và kết thúc chuỗi mRNA.
  • Khởi đầu
Các yếu tố phiên mã và RNA polymerase cùng nhau tạo thành một phức hợp khởi đầu phiên mã. Phức hợp này sẽ bắt đầu phiên mã, sau đó RNA polymerase bắt đầu quá trình tổng hợp mRNA bằng cách khớp các base bổ sung với sợi DNA ban đầu.
  • Kéo dài
Trong quá trình kéo dài, RNA di chuyển dọc theo DNA và tháo xoắn kép DNA để tạo thành một phân tử RNA kéo dài.
  • Chấm dứt
Quá trình phiên mã sẽ tiếp tục cho đến khi RNA polymerase phiên mã một chuỗi DNA được gọi là Kẻ hủy diệt. Đây là một trình tự làm tín hiệu cho quá trình phiên mã được dừng lại. Sau khi sợi mARN được tổng hợp hoàn toàn, quá trình phiên mã sẽ dừng lại và mARN được tách ra khỏi khuôn mẫu ADN. Bản sao mRNA mới được hình thành của gen sẽ rời khỏi nhân và đóng vai trò như một bản thiết kế để tổng hợp protein trong quá trình dịch mã. [[Bài viết liên quan]]

2. Quy trình dịch thuật

Trình tự tiếp theo của quá trình tổng hợp protein là dịch mã, là quá trình tổng hợp protein từ thông tin chứa trong phân tử mRNA. Trong quá trình dịch mã, trình tự mRNA được đọc bằng mã di truyền. Mã di truyền là một tập hợp các quy tắc xác định cách trình tự mARN được dịch mã thành mã axit amin 20 chữ cái. Các phân tử axit amin này là nền tảng để tổng hợp protein. Mã di truyền bao gồm một tập hợp các tổ hợp nucleotide ba chữ cái được gọi là codon. Mỗi codon này sẽ tương ứng với một loại axit amin cụ thể hoặc với một tín hiệu dừng ở cuối quá trình. Quá trình dịch mã sẽ xảy ra trong ribosome đóng vai trò như một nhà máy tổng hợp protein. Ribosome có các tiểu đơn vị nhỏ và lớn, và là những phân tử phức tạp bao gồm một số phân tử RNA ribosome và một số protein. Tương tự như phiên mã, giai đoạn dịch mã cũng bao gồm các giai đoạn bắt đầu, kéo dài và kết thúc.
  • Khởi đầu

Trong quá trình bắt đầu, tiểu đơn vị nhỏ của ribosom liên kết với phần đầu của trình tự mRNA. Sau đó, phân tử RNA chuyển (tRNA) mang axit amin methionine liên kết với codon bắt đầu của trình tự mRNA. Codon bắt đầu trong tất cả các phân tử mRNA có trình tự AUG và mã cho methionine. Tiếp theo, tiểu đơn vị lớn của ribosom liên kết với nhau để bắt đầu tạo thành một phức hợp khởi đầu hoàn chỉnh.
  • Kéo dài

Trong giai đoạn kéo dài, ribosome sẽ liên tục dịch mã lần lượt từng codon. Các axit amin tương ứng được thêm vào chuỗi kéo dài và liên kết thông qua liên kết peptit. Kéo dài tiếp tục cho đến khi tất cả các codon được đọc.
  • Chấm dứt
Sau khi ribosome đạt đến codon cuối cùng hoặc codon dừng đóng vai trò là tín hiệu dừng (UAA, UAG và UGA), sự kết thúc xảy ra. Điều này là do không có phân tử tRNA nào có thể nhận ra codon này, và ribosome sẽ dừng quá trình dịch mã. Đó là trình tự các giai đoạn tổng hợp prôtêin trong nhân và ribôxôm. Protein mới được hình thành sau quá trình dịch mã sẽ được giải phóng và phức hợp dịch mã được tách ra. Nếu có thắc mắc về các vấn đề sức khỏe, bạn có thể hỏi trực tiếp bác sĩ trên ứng dụng sức khỏe gia đình SehatQ miễn phí. Tải xuống ứng dụng SehatQ ngay bây giờ trên App Store hoặc Google Play.