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
- Kéo dài
- Chấm dứt
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
Kéo dài
- Chấm dứt