بیوسنتز پروتئین: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

پروتئین ها پروتئین پیچیده هستند مولکول ها مرتب شده در یک ساختار جامد. به تشکیل آنها در سلول ها بیوسنتز پروتئین گفته می شود. پروتئین ها می تواند شامل چندین هزار باشد اسیدهای آمینه. آنها عناصر سازنده ضروری همه موجودات زنده هستند.

بیوسنتز پروتئین چیست؟

پروتئین ها پروتئین پیچیده هستند مولکول ها مرتب شده در یک ساختار جامد. به تشکیل آنها در سلول ها بیوسنتز پروتئین گفته می شود. پروتئین ها از ساخته می شوند اسیدهای آمینه در یک فرآیند بیوشیمیایی پیچیده. این اتفاق می افتد در ریبوزومها یک سلول اگرچه پروتئین ساختار پیچیده ای دارد ، اما ریبوزوم اطلاعات دقیق را به ترتیب ترتیب دریافت می کند اسیدهای آمینه باید با هم پیوند داده شوند. اطلاعات مربوط به ساختار پروتئین در DNA ذخیره می شود. یک انسان ژن از 23 تشکیل شده است کروموزوم در کپی ، به استثنای کروموزوم Y مردانه. بنابراین هر کروموزوم دارای دو یا یک رشته DNA بلند است. این ماده با کمک پروتئین ها در یک فرآیند پیچیده به شکل ثابت (مارپیچ دوتایی) پیچیده می شود. انسان ها حدود 25,000 ژن دارند ، بنابراین حدود 1,000 ژن در یک کروموزوم ذخیره می شود. به عنوان یک قاعده ، یکی ژن مسئول سنتز پروتئین است. برای سنتز پروتئین ، باید DNA پروتئین از هسته سلول به هسته انتقال یابد ریبوزومها. برای این منظور ، بدن یک نسخه از ژن، پیام رسان RNA یا mRNA. این کپی به داخل پلاسمای سلول منتقل می شود ریبوزومها، جایی که رمزگذاری شده است. ریبوزوم ها خود را به رشته کروموزوم متصل می کنند و پروتئین جدید را می سازند مولکول ها. این فرآیند ترجمه نامیده می شود. اکنون زنجیره پروتئین به شکل نهایی خود باز می شود و از ریبوزوم جدا می شود.

کارکرد و وظیفه

در طی بیوسنتز پروتئین ، کد ژنتیکی کامل یک زنجیره اسید آمینه ترجمه شده و به یک ساختار سه بعدی تبدیل می شود. این فرایند توسط کد ژنتیکی هسته کنترل می شود. بیوسنتز پروتئین امری حیاتی است زیرا پروتئین ها تقریباً در تمام فرایندهای بدن انسان تأثیر می گذارند. آنها همچنین مسئول ظاهر ما هستند. ساختار پروتئین از نظر ژنتیکی تعیین می شود. ریبوزوم ها مانند ماشین کار نمی کنند و حتی گاهی اوقات مسیرهای واکنش تصادفی را دنبال می کنند. اگرچه شانس در مراحل واکنش فردی نقش دارد ، با این وجود ریبوزوم ها بسیار قابل اعتماد عمل می کنند و تقریباً هرگز آمینو اشتباه را ترکیب نمی کنند اسیدها داخل زنجیره به عنوان عناصر اصلی سازنده ارگانیسم ، پروتئین ها در تمام ساختارهای بافتی نیز یافت می شوند مایعات بدن. تأمین دائمی پروتئین ها برای نگهداری ماده بدن ، که در آن فرآیندهای تخریب و بازسازی به طور دائمی ، برای بهبود ، تولید مثل و رشد و همچنین تولید ساختارها لازم است. استحکام ورزشکاران امیدوارند که بتوانند از پروتئین های غذایی برای تحریک سنتز پروتئین در ماهیچه ها و ساخت عضلات بیشتر استفاده کنند. در دسترس بودن آمینو اسیدها می تواند سنتز پروتئین را تحریک کند ، اما نظرات در مورد میزان وقوع آن متفاوت است. با این حال ، ثابت شده است که حتی بدن سالم با کاهش عضله توده کمتر توانایی کنار آمدن با شرایط استرس زا را دارد. برای ایجاد یک منبع دائمی آمینو اسیدها با این حال به دلایل افزایش عملکرد بحث برانگیز است ، زیرا اگر غلظت اسیدهای آمینه در خون برای مدت طولانی بسیار زیاد است ، بدن به سادگی بیوسنتز پروتئین را خاموش می کند. بنابراین ، برای رسیدن به افزایش عضله توده، زمان از مقدار پروتئین قابل توجه است. عوامل رشد مانند انسولین بیوسنتز پروتئین را تحت تأثیر قرار می دهد زیرا آنها می توانند جذب اسیدهای آمینه را تحریک کنند. این افزایش عملکرد داروهای ممنوع هستند به عنوان تغلیظ در ورزشهای رقابتی.

بیماری ها و بیماری ها

روند پیچیده بیوسنتز پروتئین مستعد اختلال است. پیری و بیماری بزرگترین تأثیرگذار در بیوسنتز پروتئین هستند. موقعیت صحیح و پیشرفت منظم انتقال RNA (جابجایی) برای پیشرفت صاف سنتز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگر این اختلال داشته باشد ، سلامت در معرض خطر است ، زیرا میکروارگانیسم ها اکنون یک بازی آسان دارند. بسیاری از بیماری ها با تداخل بیوسنتز پروتئین همراه هستند ، به عنوان مثال از طریق فعالیت آنزیم ها. یکی از محورهای تحقیقات پزشکی مربوط به بینش ساختاری در مورد عملکرد و مکانهای اتصال آن است آنتی بیوتیک ها. آخرین آنتی بیوتیک ها مستقیماً روی بیوسنتز پروتئین در ریبوزوم ها عمل می کنند آنتی بیوتیک با قرار دادن مستقیم روی ریبوزوم ها برای از بین بردن ناخواسته در سنتز تداخل می کند پاتوژن ها درجا اسیدهای آمینه باعث تحریک تشکیل میتوکندری، نیروگاه های سلول سلولهایی که انرژی زیادی مصرف می کنند ، به عنوان مثال عضلات اسکلتی و قلبی ، تعداد آنها به ویژه زیاد است میتوکندری. فعالیت باعث تولید انرژی و تحریک فرآیندهای متابولیک می شود. در بیماری های تحلیل برنده عضلات ، حرکت عضلات برای فعال سازی بیوسنتز پروتئین از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگر تولید پروتئین کاهش یابد ، هدف اغلب افزایش بسیج اسیدهای آمینه است. هورمون ها همچنین می تواند عملکرد عضلات را کنترل کند. تستوسترونبه عنوان مثال ، به دلیل اثر آنابولیک معروف است زیرا تولید پروتئین را تحریک کرده و رشد عضلات را تقویت می کند. اختلالات تاشو پروتئین از جمع شدن صحیح رشته پروتئین جلوگیری می کند و عواقب جدی را به دنبال دارد. تصور می شود علت آن جهش ژنی باشد. پروتئین های غلت خورده بیماری های مختلفی تولید می کنند و سلول ها همیشه با آن واکنش نشان می دهند فشار. از آنجا که معامله سرکوب می شود ، ترکیب مواد مضر افزایش می یابد. همچنین ، قبلاً کمبود ویتامین می توان رهبری به اختلالات بیوسنتز پروتئین بین ویتامین ها, ویتامین B6 بیشترین تأثیر را در سنتز پروتئین دارد. کمبود باعث می شود آسیب عصبی, تغییرات پوستی، اختلالات رشد و آتروفی عضلات. اختلالات اکتسابی بیوسنتز پروتئین عمدتا وجود دارد کبد التهاب و سیروز کبدی التهاب منجر به تغییر در توالی اسیدهای آمینه می شود. خطاهایی در رونویسی یا ترجمه و شدید بیماری های عفونی همچنین می تواند تولید غلط تاشو را ایجاد کند. امروزه ، بیوشیمی ها در تلاشند دینامیک بیوسنتز پروتئین را برای بهبود بیماری های ناشی از ژنتیک محاسبه کنند. این یافته ها ، به نوبه خود ، برای کلیه فرایندهای سلولی تأثیراتی دارد.