Mänskliga celler är kemiska fabriker som kan utföra uppgifter som skulle utmana de finaste industriella komplexen på jorden. Ännu mer mirakulös är deras förmåga att göra det i ett utrymme som är tillräckligt liten för att kräva omfattande mikroskopisk förstoring bara för att observera. Dessa miniatyrtillverkningsmärken kan reproducera sig med liten energi och driva processen att bygga människokroppen med precisionen hos en dator. En serie kemiska processer upprätthåller kontroll över dessa funktioner.

Proteinsyntesprocess

Processen för proteinproduktion kräver flera steg. Vart och ett av dessa steg kräver signaler från utsidan och inuti cellen. Det första steget är att kemikalier utanför cellen ska kräva ett behov av ett visst protein. Specialiserade strukturer konstruerade för transduktion av det kemiska meddelandet tar emot och bär dessa signaler in i cellen. Därifrån reser signalkemikalierna till kärnan, där genen som innehåller instruktionerna för att göra cellen läses och transkriberas till en molekylär mall. Slutligen översätter strukturer som heter ribosomer mallen i ett verkligt protein. Vart och ett av dessa steg innefattar en serie kontrollmekanismer för att initiera och underhålla processen.

Transduktion

När människokroppen behöver mer av ett specifikt protein utsöndras specialkroppar som kallas körtlar, kemiska signaler som kallas hormoner - som i sig är proteiner - som svar på vissa stimulanser. När de släppts in i blodomloppet kommer dessa hormoner i kontakt med celler. Specialiserade strukturer som kallas receptorer låses på dessa hormonella kemikalier och initierar en progression av molekylära transformationer, kallad signaltransduktion. Det kemiska budskapet passerar genom den yttre cellväggen och in i det inre membranet, där receptorn utlöser en flurry av kemisk aktivitet, vilket i sin tur skapar meddelanden som skickas till cellkärnan för att producera det nödvändiga proteinet.

Transkription < Inom cellkärnan orsakar meddelandena från receptorerna ett enzym som kallas RNA-polymeras för att slappna av DNA-strängen och dela den längs genen där koden för det nödvändiga proteinet finns. Från det punktet läser enzymet DNA och skapar en komplementär kemisk spegel av den erforderliga sektionen i en process som kallas transkription. Produkten av denna process är en sträng av messenger RNA (mRNA), som innehåller instruktionerna för att tillverka det protein som behövs.

Översättning

Eftersom mRNA lämnar kärnan, kallas en cellulär struktur en ribosom avlyssnar det. Ribosomen fäster sig till en del av mRNA som kallas startkodon, vilket är en specifik triplett av kemikalier som styr där proteinproduktionsprocessen börjar. Komplex som består av aminosyror kopplade till transkriptions-RNA (tRNA) binder till deras komplement i mRNA. Ribosomen färdas längs mRNA-strängen och samlar aminosyrorna från tRNA-komplementen och bildar dem i en enkel proteinkedja. När ribosomen når stoppkodonet instruerar en frisättningsfaktor att släppa det färdiga proteinet.