El proceso de síntesis de proteínas es un proceso para convertir aminoácidos lineales en proteínas en el cuerpo. Este proceso consiste en la transcripción, traducción y plegamiento de proteínas.
La síntesis de proteínas se conoce más fácilmente como el proceso de digestión de los alimentos. Todo ser vivo necesita comida para sobrevivir, que luego será digerida en el sistema digestivo que se procesará en energía en el cuerpo.
Las proteínas son compuestos orgánicos complejos de alto peso molecular que son polímeros de monómeros de aminoácidos que están unidos entre sí (cadenas de aminoácidos) por enlaces peptídicos. Las moléculas de proteína contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre y fósforo.
La proteína tiene un papel muy importante porque esta proteína es la base de un edificio en el cuerpo humano. Sin embargo, estas proteínas necesitan formarse, y la formación o síntesis de proteínas tiene lugar al involucrar a muchas "partes", incluidos el ADN y el ARN.
La síntesis de proteínas es un proceso para convertir aminoácidos lineales en proteínas en el cuerpo. Aquí, las funciones del ADN y el ARN son importantes porque están involucradas en el proceso de síntesis de proteínas.
La molécula de ADN es la fuente de codificación para que los ácidos nucleicos se conviertan en los aminoácidos que componen las proteínas, no directamente involucrados en el proceso. Mientras que las moléculas de ARN son el resultado de la transcripción de moléculas de ADN en una célula. Esta molécula de ARN luego se traduce en aminoácidos como un bloque de construcción de proteínas.
Tres aspectos importantes en el proceso de síntesis de proteínas, a saber, el lugar donde tiene lugar la síntesis de proteínas en las células; el mecanismo para la transferencia de información o el resultado de la transformación del ADN al sitio de síntesis de proteínas; y el mecanismo de los aminoácidos que componen las proteínas de una célula para separarse y formar proteínas específicas.
El proceso de síntesis de proteínas tiene lugar en el ribosoma, uno de los organelos pequeños y densos de la célula (también el núcleo) al producir una proteína no específica o apropiada a partir del ARNm que se traduce. El ribosoma en sí tiene un diámetro de aproximadamente 20 nm y consta de un 65% de ARN ribosómico (ARNr) y un 35% de proteína ribosómica (denominada ribonucleoproteína o RNP).
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Básicamente, las células como información genética (genes) contenidas en el ADN para producir proteínas. El proceso de síntesis de proteínas se divide en tres pasos, a saber, transcripción, traducción y plegamiento de proteínas.
1. Transcripción
La transcripción es el proceso de formación de ARN a partir de una de las bandas de la plantilla de ADN (sentido del ADN). En esta etapa, se producirán 3 tipos de ARN, a saber, ARNm, ARNt y ARNr.
El proceso de síntesis de proteínas tiene lugar en el citoplasma, comenzando con el proceso de apertura de las cadenas dobles que son propiedad del ADN con la ayuda de la enzima ARN polimerasa. En esta etapa, hay una sola cadena que sirve como cadena de sentido, mientras que otra cadena que se origina en el par de ADN se llama cadena antisentido.
La etapa de transcripción en sí se divide en 3, a saber, las etapas de inicio, alargamiento y terminación.
- Iniciación
La ARN polimerasa se une a las cadenas de ADN, llamadas promotores, que se encuentran cerca del comienzo de un gen. Cada gen tiene su propio promotor. Una vez unida, la ARN polimerasa separa las cadenas dobles de ADN, proporcionando una plantilla o plantilla para la cadena sencilla lista para la transcripción.
- Alargamiento
Una hebra de ADN, la hebra de moho, actúa como plantilla para su uso por la enzima ARN polimerasa. Mientras 'lee' esta impresión, la ARN polimerasa forma la molécula de ARN a partir del nucleótido, creando una cadena que crece de 5 ′ a 3 ′. El ARN de transcripción transporta la misma información de las cadenas de ADN que no son molde (codificantes).
- Terminación
Esta secuencia indica que se ha completado la transcripción de ARN. Después de ser transcrito, la ARN polimerasa libera la transcripción del ARN.
2. Traducción
La traducción es el proceso de secuencias de nucleótidos en ARNm que se traducen en secuencias de aminoácidos de la cadena polipeptídica. Durante este proceso, las células "leen" la información sobre el ARN mensajero (ARNm) y la utilizan para producir una proteína.
Hay 20 tipos de aminoácidos necesarios para formar proteínas derivadas de la traducción del codón del ARNm. En el ARNm, las instrucciones para producir polipéptidos son nucleótidos de ARN (adenina, uracilo, citosina, guanina) llamados codones. Entonces producirá una cadena polipeptídica más específica.
El proceso de traducción en sí se divide en 3 etapas, a saber:
- Etapa inicial o iniciación
En esta etapa, los ribosomas se ensamblan alrededor del ARNm que se leerá y el primer ARNt que lleva el aminoácido metionina (que coincide con el codón de inicio, AUG). Esta sección es necesaria para que se pueda iniciar la fase de traducción.
- Alargamiento o extensión de la cadena
Esta es la etapa en la que se extiende la cadena de aminoácidos. Aquí, el ARNm se lee un codón a la vez, y el aminoácido correspondiente al codón se agrega a la cadena de proteína. Durante el alargamiento, el ARNt pasa por los sitios A, P y E del ribosoma. Este proceso se repite una y otra vez a medida que se leen nuevos codones y se agregan nuevos aminoácidos a la cadena.
- Terminación
Esta es la etapa en la que se libera la cadena polipeptídica. Este proceso comienza cuando un codón de parada (UAG, UAA o UGA) ingresa al ribosoma, separando la cadena polipeptídica del tRNA y abandonando el ribosoma.
3. plegado Protei n
La cadena polipeptídica recién sintetizada no funciona hasta que sufre ciertas modificaciones estructurales como la adición de carbohidratos de cola (glicosilación), lípidos, grupos prostéticos, etc. Para que sea funcional, se realiza mediante modificación postraduccional y plegamiento de proteínas.
El plegamiento de proteínas se divide en cuatro niveles, a saber, el nivel primario (cadenas polipeptídicas lineales); nivel intermedio (hélice α y lámina plegada β); nivel terciario (forma fibrosa y circular); y nivel cuaternario (complejo proteico con dos o más subunidades.
Beneficios de la síntesis de proteínas
Las células sintetizan proteínas en todo el cuerpo. Estas proteínas son:
- Proteína Estructural, es la presencia de una proteína que forma estructuras celulares, membranas de orgánulos, proteínas de la membrana plasmática, microtúbulos, microfilamentos, centriolos y muchos más.
- Proteínas secretas de células como anticuerpos y hormonas.
Diferentes células tienen diferentes proteínas que determinan las propiedades físicas y químicas de las células y diferencian una célula de otra. Por ejemplo, muchas células musculares contienen actina y miosina en ausencia de células nerviosas.