Kandungan
Salah satu fungsi sel hidup yang paling penting ialah menghasilkan protein yang diperlukan untuk kelangsungan hidup organisme. Protein memberikan bentuk dan struktur kepada organisme dan, sebagai enzim, mengawal aktiviti biologi. Untuk menghasilkan protein, sel perlu membaca dan mentafsirkan maklumat genetik yang disimpan dalam asid deoksiribonukleik, atau DNA. Tapak sintesis protein seluler adalah ribosom, yang boleh dibebaskan atau terikat. Pentingnya ribosom bebas ialah sintesis protein bermula di sana.
DNA dan RNA
DNA adalah rantaian molekul yang panjang yang terdiri daripada kumpulan gula dan fosfat seli. Salah satu daripada empat asas nukleotida yang mengandungi nitrogen yang mungkin - A, C, T dan G - menggantung setiap gula. Urutan asas di sepanjang helai DNA menentukan urutan asid amino yang membentuk protein. Asid ribonukleat, atau RNA, menghantar salinan komplementer sebahagian daripada molekul DNA - gen - ke ribosom, yang merupakan granula kecil yang terdiri daripada RNA dan protein. RNA menyerupai DNA kecuali bahawa kumpulan gulanya mengandungi atom oksigen tambahan dan ia menggantikan pangkalan nukleotida U untuk asas T DNA. Ribosom mencipta protein mengikut maklumat yang disimpan dalam RNA messenger, atau mRNA.
Pengekodan Pelengkap
Peraturan untuk menyalin DNA kepada RNA menentukan korespondensi antara pangkalan pada gen dan pangkalan pada mRNA. Sebagai contoh, asas A dalam gen menentukan asas U dalam strand mRNA. Begitu juga, asas T, C dan G gen menentukan kadar A, G, dan C, masing-masing, dalam mRNA. Maklumat genetik yang terkandung dalam mRNA mengambil bentuk kembar tiga nukleotida yang dipanggil kodon. Sebagai contoh, triplet DNA TAA mencipta UTT triplet RNA. Oleh itu, helai DNA dan RNA mengandungi maklumat pelengkap, namun unik, yang dikodkan dalam urutan basis nukleotida. Hampir setiap kod triplet untuk asid amino tertentu, walaupun beberapa kembar tiga menentukan akhir gen. Beberapa kembar yang berbeza boleh menjadi kod untuk asid amino yang sama.
Ribosom
Sel ini menghasilkan ribosomes secara langsung dari RNA ribosom, atau rRNA, yang dikodkan oleh gen DNA tertentu. RRNA menggabungkan dengan protein untuk membentuk subunit besar dan kecil. Kedua-dua subunit hanya menyertai semasa sintesis protein. Dalam sel prokariotik - iaitu, sel tanpa nukleus teratur - subunit rusuk yang terapung secara bebas dalam cecair sel, atau sitosol. Dalam eukariota, enzim dalam nukleus sel membina subunit ribosom. Nukleus kemudian mengeksport subunit ke sitosol. Sesetengah ribosom boleh sementara mengikat kepada organel sel yang dikenali sebagai retikulum endoplasma, atau ER, semasa membina protein, manakala ribosom lain kekal bebas kerana mereka mensintesis protein.
Terjemahan
Satu subunit kecil ribosom yang lebih kecil merangkul sehelai mRNA untuk memulakan sintesis protein. Subunit yang lebih besar kemudian cangkuk dan mula menerjemahkan setiap kodon mRNA. Ini memerlukan mendedahkan dan meletakkan setiap kodon mRNA supaya enzim dapat mengenal pasti dan melampirkan asid amino yang bersamaan dengan kodod semasa. Molekul pemindahan RNA, atau tRNA, dengan kunci anti-kodon yang melengkapkan ke dalam subunit yang lebih besar, asid amino yang ditetapkan di dalam tunda. Enzim kemudian memindahkan asid amino ke rantaian protein yang semakin meningkat, mengusir tRNA yang dibelanjakan untuk digunakan semula, dan mendedahkan codon mRNA seterusnya. Apabila selesai, ribosom melepaskan protein baru dan kedua-dua subunit berpecah.