KvalitetssjekkProteinsyntese (dannelse av proteiner)
Proteiner i cellene er ikke bare viktige for cellenes struktur. De er også svært sentrale i forbindelse med cellenes funksjon. Det at celler produserer ulike proteiner, er grunnlaget for de mange ulike celletypene i kroppen. Proteiner dannes med utgangspunkt i arvematerialet (DNA). Fra DNA-molekylet lages det en RNA-tråd. Denne prosessen kalles transkripsjon. RNA-tråden fører til en sammensetning av ulike aminosyrer som tilsammen utgjør et protein. Denne dannelsen foregår på ribosomene, små organeller som finnes i alle celletyper, og kalles translasjon.
Alle celler i kroppen inneholder det samme arvematerialet. Teoretisk sett skulle man derfor tro at alle cellene har mulighet til å produsere samme typer proteiner. Dette er imidlertid ikke tilfelle. Årsaken er at ulike celler inneholder ulike typer transkripsjonsfaktorer. En transkripsjonsfaktor er et molekyl som trengs for at det skal kunne lages en RNA-tråd fra DNA-molekylet. Ulike typer transkripsjonsfaktorer fester seg på ulike deler av DNA-molekylet, noe som fører til at det dannes ulike RNA-tråder og dermed ulike proteiner.
Oppbygging av DNA og RNA
DNA: DNA, deoksyribonukleinsyre, er sammensatt av byggesteiner som kalles nukleotider. En nukleotide består av fire ulike baser ( A, T, C og G), et sukkermolekyl (deoksyribose) og en fosfatgruppe. DNA-molekylet består av to tråder som begge inneholder alle de nevnte komponentene. Trådene er bundet sammen ved hjelp av bindinger mellom basene. A-basen i den ene tråden kan kun binde til T-basen i den andre tråden. På samme måte kan C-basen bare binde til G-basen. De to trådene kan sammenliknes med en stige når de er bundet sammen. Basene som binder trådene sammen, danner trinnene i stigen, mens sukkermolekylet og fosfatmolekylet danner vangene. Denne ”stigen” er imidlertid kveilet slik at DNA-molekylet danner en dobbeltspiral. Det er denne formen det foreligger på i cellen. Et gen er et avgrenset område på et DNA-molekyl. Genene koder for ulike proteiner.
RNA: RNA, ribonukleinsyre, er sammensatt av de fire ulike basene A, U, C og G samt en fosfatgruppe og et sukkermolekyl (ribose). RNA-molekylet består altså av omtrent de samme byggesteinene som DNA-molekylet. Forskjellen er at RNA-molekylet i stedet for basen T, har basen U og sukkeret ribose i stedet for deoksyribose. RNA er en kopi av DNA-molekylet. Denne kopien brukes til å lage proteiner.
Transkripsjon
Alle celler inneholder fem generelle transkripsjonsfaktorer og flere spesielle transkripsjonsfaktorer. De generelle transkripsjonsfaktorene er felles i alle kroppens celler mens de spesielle varierer i de ulike celletypene. For at det skal dannes en RNA-tråd fra DNA-molekylet, trengs det i tillegg til transkripsjonsfaktorer også et enzym som kalles RNA polymerase 2.
Produksjonen av et protein kan starte med at en ytre faktor påvirker cellen. Det kan for eksempel være et hormon, en vekstfaktor, sollys, smerte, berøring og så videre. Denne stimuleringen kan så føre til aktivering av en spesiell transkripsjonsfaktor inne i cellen. Transkripsjonsfaktorens oppgave er å samle RNA polymerase 2 og de fem generelle transkripsjonsfaktorene til et bestemt område på DNA molekylet (en promotor). Komplekset vandrer så fra denne regionen langs DNA-tråden og ”kopierer” denne i en viss strekning. Dette fører til at det dannes en RNA-tråd som bærer med seg en oppskrift på et protein fra en bestemt sekvens på DNA-molekylet. RNA-tråden kalles ofte mRNA (”messenger” RNA) fordi den bringer med seg et budskap om hvilket protein som skal dannes. Transkripsjonen foregår i cellenes kjerne. Før RNA-tråden forlater cellekjernen, skjer det en modifisering. Etter dette er den klar til å gå ut til ribosomer i cytoplasma for å få ”oversatt” sitt budskap.
Translasjon
Translasjonen er en prosess hvor koden i mRNA-tråden ”oversettes” til et protein. Dette foregår på ribosomer i cytoplasma i cellen. Når mRNA-tråden transporteres gjennom ribosomet, vil dets rekkefølge av baser leses i grupper på tre. En gruppe på tre baser koder for én aminosyre. Basene CAG etter hverandre vil for eksempel kode for aminosyren glutamin. Når denne koden registreres av ribosomet, hentes det et tRNA (”transport” RNA)-molekyl til ribosomet som bærer med seg nettopp denne aminosyren. Andre baserekkefølger fører til at andre aminosyrer blir hentet inn. Aminosyrene festes til slutt sammen til en lang tråd. Proteinet dannes ved at aminosyretråden folder seg.
