Proteinsyntes är en viktig process i alla eukaryota celler, eftersom proteinet utgör strukturella komponenter i varje cell och är nödvändigt för livet. Protein kallas ofta byggstenen för celler. Det finns tre huvudformer av RNA - messenger RNA, transfer RNA och ribosomal RNA. DNA kontrollerar alla cellens aktiviteter och det syntetiseras när cellen behöver mer protein. Små bitar DNA förändras till RNA genom processen för proteinsyntes.
Är RNA gjord av DNA?
När en cell följer sina genetiska instruktioner kopierar den en del av DNA: t som en gen till ändra den till en RNA-nukleotid. RNA skiljer sig från DNA på två distinkta sätt. Nukleotiderna i RNA är gjorda av sockerribosen och kallas ribonukleotider. DNA har deoxiribos som sockerinnehåll. RNA har samma baser som DNA från adenin, guanin och cytosin, men det har basen eller uracil istället för tyminet som finns i DNA. Strukturen för DNA och RNA är väldigt olika, eftersom DNA är en dubbelsträngad spiral och RNA är enkelsträngad. RNA-kedjor kan vikas in i en mängd olika former på samma sätt som en polypeptidkedja fälls upp för att bilda ett proteins slutliga form.
Hur många huvudtyper av RNA finns det?
Det finns tre huvudsakliga former typer av RNA som produceras som molekyler i kärnan hos mänskliga och djurceller. RNA är också beläget i cytoplasma i en cell. En cells cytoplasma är allt innehållet utanför kärnan som är inneslutet av det enskilda cellmembranet. De tre huvudtyperna av RNA är budbärar-RNA, överförings-RNA och ribosomalt RNA eller rRNA. Var och en av de tre typerna av RNA har en distinkt roll i proteinsyntes av transkription, avkodning och översättning av den genetiska koden som börjar med DNA.
Vad är processen för proteinsyntes?
Transkription är den första steg av proteinsyntes där messenger-RNA spelar en mycket viktig roll. Messenger RNA är instabil och lever inte länge i en cell för att säkerställa att proteiner endast tillverkas när de behövs för tillväxt eller reparation av celler. Transkription är när den genetiska informationen inom en cells DNA förändras till ett meddelande i form av RNA. Proteiner av transkriptionsfaktorer avrullar DNA-strängen för att möjliggöra för enzym-RNA-polymeras att transkribera en enda DNA-sträng. DNA tillverkas av fyra nukleotidbaser av adenin, guanin, cytosin och tymin. De kombineras i par adenin plus guanin och cytosin plus tymin. När RNA transkriberar DNA till en messenger-RNA-molekyl, adeninpar med uracil och cytosinpar med guanin. I slutet av transkriptionsprocessen transporteras budbärar-RNA ut ur kärnan och in i cytoplasma.
Därefter är översättningsprocessen, under vilken överföring RNA spelar en viktig roll i proteinsyntesen. Överförings-RNA är den minsta typen av RNA och är vanligtvis cirka 70 till 90 nukleotider långa i längd. Det översätter meddelandet i nukleotidsekvenserna i messenger-RNA till sekvenser av aminosyror. Aminosyror kopplar samman med andra aminosyror för att bilda proteiner, som behövs för alla cellfunktioner. Proteiner bildas av en uppsättning av 20 aminosyror. Överför RNA är i samma form som en klöverblad med tre hårnålslingor i sig. Överförings-RNA har ett aminosyrafästningsställe i ena änden av det och en sektion i mitterslingan som kallas antikodonstället. Antikodonsidan känner igen kodonerna på messenger-RNA. Ett kodon har tre kontinuerliga nukleotidbaser som skapar en aminosyra och signalerar slutet på översättningsprocessen. Överför RNA och ribosomerna läser budbärarens RNA-kodoner för att producera en polypeptidkedja, som genomgår flera förändringar innan det kan bli ett fullt fungerande protein.
Ribosomal RNA (eller rRNA) har en specifik funktion. Ribosomer är gjorda av ribosomala proteiner och ribosomalt RNA. Ribosomalt RNA utgör cirka 60 procent av ribosomens massa. De består vanligtvis av en stor underenhet och en liten underenhet. Underenheterna syntetiseras i kärnan av kärnan. Ribosomer är unika i sin natur, eftersom de innehåller ett bindningsställe för messenger-RNA och två bindningsställen för överföring av RNA i RNA-platsen i den stora ribosomala underenheten. En liten ribosomal underenhet fästs vid en messenger-RNA-molekyl och samtidigt känner igen och binder en initiatoröverförings-RNA-molekyl till en viss kodonsekvens på samma ribosomala RNA-molekyl under translation. Därefter inkluderar rRNA-funktionen en stor ribosomal underenhet som förenar det nybildade komplexet, då båda ribosomala underenheterna reser längs messenger-RNA-molekylen när de översätter kodonerna i hela polypeptidkedjan när de passerar över dem. Ribosomalt RNA skapar peptidbindningarna mellan aminosyror i polypeptidkedjan. När ett termineringskodon uppnås på messenger-RNA-molekylen, kommer översättningsprocessen att avslutas och polypeptidkedjan kommer att frisättas från överförings-RNA-molekylen vid vilken tidpunkt ribosomen delas tillbaka i de stora och små underenheterna som de var i början av översättningsfas.
Hur lång tid tar processen för proteinsyntes?
Processen med DNA till RNA och produkten av proteiner kan hända med en otroligt snabb hastighet. RNA frisätts nästan omedelbart när det separerar från DNA-strängen. På detta sätt kan många RNA-kopior göras från exakt samma gen på kort tid. Syntesen av ytterligare RNA-molekyler kan startas innan det första RNA är avslutat så att det kan producera RNA snabbt. När RNA-molekylerna följer varandra noggrant kan de var och en flytta cirka 20 nukleotider per sekund hos människor och djur. Över 1 000 transkriptioner kan inträffa på en timme från en enda gen.
Vad är rRNA-utarmning?
Ribosomal RNA-utarmning är den vanligaste komponenten i RNA, eftersom den utgör majoriteten av över 80 till 90 procent av summan av RNA i en cell. Ribosomal RNA-utarmning är när rRNA delvis avlägsnas från ett helt RNA-prov för att bättre studera RNA-sekvenseringsreaktionen för att fokusera på de andra två delarna av ett RNA-prov i transkriptionen.
Vilka är andra typer av RNA Tillverkas i celler?
Det finns ytterligare tre typer av RNA som kan produceras i celler. Små kärn-RNA: s funktion i en mängd olika processer i kärnan, såsom skarvning av pre-messenger-RNA: er. Små nukleolära RNA-processer och modifierar kemiskt det ribisomala RNA. Andra typer av RNA som är icke-kodande enheter tjänar till att fungera i cellulära processer såsom telomersyntes, inaktivera X-kromosomen och transportera proteiner till endoplasmatisk retikulum för god cellhälsa. Vad är RNA-virus?
Ett RNA-virus har en kärna i det genetiska materialet som erhålls från en cells DNA. Det har vanligtvis en skyddande kapsel av protein och ett lipidhölje för ännu längre skydd. Ett RNA-virus fästs vid en värdcell, tränger igenom det, reproducerar det genetiska materialet och skapar den skyddande kapsiden kommer sedan ut från cellen. RNA-virus lagrar det genetiska materialet från RNA och inte DNA.
Alla friska celler lagrar genetiskt material i DNA: t. RNA används endast när DNA replikeras för att bilda RNA och syntetiserar proteiner som behövs av en frisk cell för att leva. DNA är mycket mer stabilt än RNA så DNA gör mycket få misstag när celler delar sig, men instabiliteten hos RNA och dess replikering kan göra många misstag och det kan till och med interagera med sig själv för att multiplicera ett virus. RNA kan göra upp till ett misstag över 10 000 nukleotider varje gång det kopieras. Det är också mycket mindre i stånd att korrigera genetiska misstag än DNA. När ett immunsystem lär sig att känna igen ett virus bildar det antikroppar för att bekämpa viruset. Virus kan mutera så att immunsystemet inte kan känna igen det och sedan kan det föröka sig. Detta gör att RNA-virus sprids mycket snabbare än DNA-virus.
Ett virus som överlever kan reproducera sig själv i nya celler genom RNA-sekvensen och resultera i tusentals celler som det reproducerar som innehåller viruset. RNA-virus utvecklas snabbare än någon faktisk levande organisme. Höga mutationsgrader av RNA-virusinfekterade celler hotar inte virusets överlevnad.
Två typer av RNA-virus finns. De kan vara enkelsträngade eller senssträngade eller parade som antisenssträngar. De dubbelsträngade antisens-RNA-virusen måste först förändras och översätta sig till enkelsträngat sinne-RNA. Detta tillåter att värdcellen är i en form som ribosomerna kan läsa. Influensa A-virus håller de nödvändiga enzymerna nära virusets nukleinsyrakärna. När det ändras från ett antisense till ett sinne-RNA kan det sedan läsas av ribosomerna i cellen för att bygga virala proteiner och replikera.
Vissa RNA-virus lagrar sin information i en meningsträng så att den kan läsas direkt av cellens ribosomer och det fungerar som ett normalt budbärar-RNA. I detta fall syntetiserar ribosomerna RNA-transkriptet och skapar en antisense-viral cell så att den kan använda den som en mall för att syntetisera fler virala RNA tillsammans med de nödvändiga proteinerna för att cellerna ska kunna leva. Ett av de mest dödliga virusen av denna typ är hepatit C.
Retrovirus-exempel är HIV och AIDS. De lagrar sitt genetiska material i form av RNA men de använder omvänd transkriptionsenzym för att förvandla sitt RNA till DNA i den infekterade cellen. Detta gör att många kopior kan göras i värdcellerna så att viruset snabbt kan infektera en stor mängd celler.
Coronavira är också RNA-virus. De infekterar främst de övre luftvägarna och mag-tarmkanalen hos människor. SARS-CoV är ett allvarligt virus som infekterar de övre luftvägarna och den nedre luftvägarna och det inkluderar också mag-tarmbesvär. Coronavirus är en betydande andel av alla vanliga förkylningar. Noshörningar är den främsta orsaken till förkylning. Conronavirus kan också leda till lunginflammation.
SARS är allvarligt akut andningsyndrom och det innehåller RNA-gener som muteras mycket långsamt. SARS överförs av andningsdroppar i luften från nysningar eller hosta för att infektera andra.
Norovirusinfektioner blev berömda för att dyka upp på kryssningsfartyg och kallades Norwalk-liknande virus. Dessa orsakar gastroenterit och det sprids från en person till en annan via fekal-oral väg. Om en smittad person arbetar i ett kök kan han förorena maten genom att ha viruset på händerna och inte ha handskar.
