Роль белков в организме
Функции белков
Белки - это молекулы, состоящие из аминокислот. Они кодируются нашими генами и составляют основу живых тканей. Они также играют центральную роль в биологических процессах. Например, белки катализируют реакции в нашем организме, транспортируют молекулы, такие как кислород, поддерживают наше здоровье как часть иммунной системы и передают сообщения от клетки к клетке.
Синтез белка
Ген - это сегмент молекулы ДНК, который содержит инструкции, необходимые для создания уникального белка. Все наши клетки содержат одни и те же молекулы ДНК, но каждая клетка использует различную комбинацию генов для создания определенных белков, необходимых ей для выполнения своих специализированных функций.
Синтез белка состоит из 2 основных этапов:
1-я стадия - известна как транскрипция. На этой стадии образуется молекула-мессенджер (мРНК). Эта молекула транскрибируется (это процесс синтеза молекулы иРНК на участке молекулы ДНК) из молекулы ДНК и несет копию информации, необходимой для создания белка.
2-я стадия - известна как трансляция. На этой стадии молекула мРНК покидает ядро и попадает в цитоплазму, где рибосомы клетки считывают информацию и начинают процесс сборки белка.
Во время трансляции рибосомы считывают последовательность мРНК 3-х оснований за один раз. Эти 3-буквенные комбинации (называемые кодонами) кодируют определенную аминокислоту. Например, базовая последовательность TTT кодирует аминокислоту лизин.
Существует 4 основания (аденин, тимин, гуанин и цитозин) и, следовательно, 64 (43) возможных кодона, определенных с использованием некоторой комбинации из 3-х оснований. Однако для построения всех белков в нашем организме требуется всего 20 аминокислот (для некоторых аминокислот требуется более 1 кодона). Именно конкретная последовательность аминокислот определяет форму и функцию белка.
На синтез белка, как и на многие другие биологические процессы, могут влиять факторы окружающей среды. К ним относятся питание матери, температурный стресс, уровень кислорода и воздействие химикатов.
Различные типы белков
В нашем организме много разных типов белков. Все они играют важную роль в нашем росте, развитии и повседневном функционировании. Вот некоторые примеры:
Ферменты - это белки, которые способствуют биохимическим реакциям, например, пепсин-это пищеварительный фермент содержащийся в желудочном соке, который помогает расщеплять белки в пище.
Антитела - это белки, вырабатываемые иммунной системой для удаления чужеродных веществ и борьбы с инфекциями.
ДНК-ассоциированные белки - регулируют структуру хромосом во время деления клеток и/или играют роль в регуляции экспрессии генов, например, гистонов и белков когезина.
Сократительные белки - участвуют в сокращении и движении мышц, например, актин и миозин.
Структурные белки - обеспечивают поддержку в нашем организме, например, белки в наших соединительных тканях, такие как коллаген и эластин.
Гормональные белки - координируют функции организма, например, инсулин контролирует концентрацию сахара в крови, регулируя поглощение глюкозы клетками.
Транспортные белки - перемещают молекулы по нашему организму, например, гемоглобин переносит кислород через кровь.
Альтернативные роли для белков
Каждый белок играет определенную роль в нашем организме. Однако ученые обнаружили, что некоторые белки выполняют более 1 роли.
Например, доктор Джулия Хорсфилд возглавляет исследовательскую группу по структуре и развитию хромосом в Университете Отаго. Ее лаборатория исследует, как белки когезии, которые регулируют структуру хромосом во время деления клеток, также участвуют в обеспечении того, чтобы гены включались или выключались в нужное время во время развития. Джулия и ее коллеги сосредоточились на влиянии снижения когезионных белков на экспрессию генов у рыбок-зебр и использовали эти результаты для лучшего понимания конкретных заболеваний человека
Источник