Ποιος είναι ο ρόλος του RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών;

Ο ρόλος του RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών είναι εξαιρετικά σημαντικός καθώς η πρωτεϊνική σύνθεση δεν θα μπορούσε να συμβεί χωρίς RNA. Τρεις μορφές RNA υπάρχουν αποκλειστικά για τη δημιουργία πρωτεϊνών. Μέσα από μια διαδικασία γνωστή ως μετάφραση, το RNA κατασκευάζει τις πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωής. Το RNA παίζει ρόλο σε κάθε βήμα της μετάφρασης, ενεργώντας ως πρότυπο για τη σύνθεση πρωτεϊνών και συγκεντρώνοντας τα απαραίτητα συστατικά για την κατασκευή πρωτεϊνών.

Το RNA υπάρχει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. είναι ένα αντίγραφο μιας χρήσης των γενετικών οδηγιών που περιέχονται στο DNA. Τα κύτταρα δημιουργούν RNA μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως μεταγραφή. Η προσωρινή αποσυμπίεση της διπλής έλικας DNA επιτρέπει στην πολυμεράση RNA να δημιουργήσει ένα μονό κλώνο RNA που έχει τις οδηγίες για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, που είναι σχεδόν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, το RNA φεύγει από τον πυρήνα των κυττάρων πριν ξεκινήσει η μετάφραση. Σε οργανισμούς γνωστούς ως προκαρυώτες, στους οποίους δεν υπάρχει πυρήνας κυττάρων, η μεταγραφή και η μετάφραση πραγματοποιούνται ταυτόχρονα η μία δίπλα στην άλλη.

Ο ρόλος του RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών ξεκινά όταν τελειώσει η μεταγραφή και οι γενετικές οδηγίες για μετάφραση είναι έτοιμες. Αυτό το σκέλος του RNA, γνωστό ως αγγελιοφόρο RNA (mRNA), συνδέεται με το ριβοσώμα, ένα οργανίδιο μέσα στο κύτταρο. Το ριβόσωμα αποτελείται από ένα μόριο γνωστό ως ριβοσωμικό RNA (rRNA). Το rRNA λειτουργεί ως «εργοστάσιο» όπου μπορεί να συμβεί πρωτεϊνική σύνθεση. Με rRNA και mRNA ενωμένα, μπορεί να πραγματοποιηθεί μετάφραση.

Μόλις ο κλώνος του mRNA προσκολληθεί σε ένα μόριο rRNA στο ριβόσωμα, ένα τρίτο μόριο RNA, το RNA μεταφοράς (tRNA), παίζει ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνών. Πολλά μόρια tRNA συλλέγουν τα απαραίτητα αμινοξέα που υπάρχουν ήδη στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Ακολουθώντας τις οδηγίες που καθορίζονται από την αλυσίδα του mRNA, τα μόρια tRNA τοποθετούν τα αμινοξέα στη σωστή θέση στην πρωτεΐνη. Η αναπτυσσόμενη πρωτεΐνη ξεκινά ως μια μακρά πολυπεπτιδική αλυσίδα πριν αρχίσει να διπλώνεται από μόνη της. Αυτή η διαδικασία αναδίπλωσης δημιουργεί ένα περίπλοκο τρισδιάστατο σχήμα που υπαγορεύεται από τις οδηγίες του mRNA.

Ο ρόλος του RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών έχει και άλλες όψεις. Εκτός από τις οδηγίες για τη δημιουργία μιας πρωτεΐνης, το mRNA φέρει επίσης τις οδηγίες για την έναρξη και τον τερματισμό της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Αυτοί οι δείκτες στον γενετικό κώδικα είναι γνωστοί ως κωδικόνια έναρξης και διακοπής, μια μοναδική σειρά τριών ζευγών βάσεων. Οι άλλοι πιθανοί συνδυασμοί ζευγών βάσεων κωδικοποιούν συγκεκριμένα αμινοξέα. Αυτή η απλή διαδικασία του RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών έχει ένα διπλό όφελος: η μετάφραση τρέχει γρήγορα και υπάρχει μικρότερη πιθανότητα να γίνει λάθος στην αναπτυσσόμενη πρωτεΐνη.

Για να προστατευθεί από την παραγωγή ελαττωματικών πρωτεϊνών, το RNA στη σύνθεση πρωτεϊνών έχει ενσωματωμένες εγγυήσεις για τη διόρθωση έναντι λαθών. Αυτή η εργασία είναι ευθύνη του rRNA και του γύρω ριβοσώματος. Εάν συμβεί κάποιο λάθος, το ριβόσωμα αποκολλά το λανθασμένο αμινοξύ και περιμένει μέχρι ένα μόριο tRNA να δώσει το σωστό αμινοξύ. Στη συνέχεια, η διαδικασία της μετάφρασης συνεχίζεται ανεμπόδιστα.