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जीवित कोशिकाओं के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक जीव के अस्तित्व के लिए आवश्यक प्रोटीन का उत्पादन करना है। प्रोटीन एक जीव को आकार और संरचना देते हैं और, एंजाइम के रूप में, जैविक गतिविधि को विनियमित करते हैं। प्रोटीन के निर्माण के लिए, एक कोशिका को अपने डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड या डीएनए में संग्रहीत आनुवंशिक जानकारी को पढ़ने और व्याख्या करने की आवश्यकता होती है। सेलुलर प्रोटीन संश्लेषण की साइट राइबोसोम हैं, जो मुक्त या बाध्य हो सकते हैं। मुक्त राइबोसोम का महत्व यह है कि प्रोटीन संश्लेषण वहां से शुरू होता है।
डीएनए और आरएनए
डीएनए एक लंबी आणविक श्रृंखला है जो प्रत्यावर्ती शर्करा और फॉस्फेट समूहों से बना है। चार संभावित नाइट्रोजन युक्त न्यूक्लियोटाइड आधारों में से एक - ए, सी, टी और जी - प्रत्येक चीनी से लटका हुआ है। डीएनए स्ट्रैंड के साथ ठिकानों का अनुक्रम प्रोटीन बनाने वाले अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करता है। राइबोन्यूक्लिक एसिड, या आरएनए, डीएनए अणु के एक हिस्से की एक पूरक प्रतिलिपि पहुंचाता है - एक जीन - राइबोसोम के लिए, जो कि आरएनए और प्रोटीन से बने छोटे दाने हैं। आरएनए डीएनए से मिलता-जुलता है, सिवाय इसके कि चीनी समूहों में एक अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु होता है और यह डीएनए के टी बेस के लिए यू न्यूक्लियोटाइड आधार को प्रतिस्थापित करता है। राइबोसोम दूत आरएनए, या एमआरएनए में संग्रहीत जानकारी के अनुसार प्रोटीन बनाते हैं।
पूरक कोडिंग
डीएनए को आरएनए में स्थानांतरित करने के नियम जीन पर आधारों और एमआरएनए पर आधारों के बीच एक पत्राचार को निर्दिष्ट करते हैं। उदाहरण के लिए, जीन में A बेस mRNA स्ट्रैंड में U बेस निर्दिष्ट करता है। इसी प्रकार, एक जीन के T, C और G आधार क्रमशः mRNA में A, G और C आधारों को निर्दिष्ट करते हैं। MRNA में निहित आनुवांशिक जानकारी न्यूक्लियोटाइड आधारों के ट्रिपल्स का रूप लेती है जिन्हें कोडन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, डीएनए ट्रिपल टीएए आरएनए ट्रिपलेट यूटीटी बनाता है। इसलिए डीएनए और आरएनए स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड बेस के अनुक्रम में संपूरित, अभी तक अद्वितीय, जानकारी समाहित है। एक विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए लगभग हर ट्रिपल कोड, हालांकि कुछ ट्रिपल जीन के अंत को निर्दिष्ट करते हैं। कई अलग-अलग ट्रिपल एक ही एमिनो एसिड के लिए कोड कर सकते हैं।
राइबोसोम
कोशिका सीधे राइबोसोमल आरएनए, या आरआरएनए से राइबोसोम बनाती है, जो विशिष्ट डीएनए जीन द्वारा एन्कोडेड होती है। आरआरएनए बड़े और छोटे सबयूनिट बनाने के लिए प्रोटीन के साथ जोड़ती है। दो सबयूनिट केवल प्रोटीन संश्लेषण के दौरान शामिल होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिका में - अर्थात, एक संगठित नाभिक के बिना एक कोशिका - राइबोसोम सबयूनिट्स सेल तरल, या साइटोसोल के भीतर स्वतंत्र रूप से तैरते हैं। यूकेरियोट्स में, कोशिका के नाभिक में एंजाइम राइबोसोम सबयूनिट का निर्माण करते हैं। नाभिक तब सबयूनिट्स को साइटोसोल में निर्यात करता है। राइबोसोम में से कुछ अस्थायी रूप से प्रोटीन के निर्माण के दौरान एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम या ईआर नामक एक कोशिका अंग से बंध सकते हैं, जबकि अन्य राइबोसोम मुक्त रहते हैं क्योंकि वे प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं।
अनुवाद
प्रोटीन संश्लेषण शुरू करने के लिए एक मुक्त राइबोसोम के छोटे सबयूनिट ग्रब एक एमआरएनए स्ट्रैंड को पकड़ते हैं। बड़ा सबयूनिट तब हुक करता है और प्रत्येक mRNA कोडन का अनुवाद शुरू करता है। यह प्रत्येक एमआरएनए कोडन को उजागर करने और स्थिति में प्रवेश करता है ताकि एंजाइम वर्तमान कोडन के अनुरूप अमीनो एसिड की पहचान और संलग्न कर सकें। स्थानांतरण आरएनए, या टीआरएनए का एक अणु, एक पूरक एंटी-कोडन के साथ बड़े सबयूनिट में, इसके टो में अमीनो एसिड। एंजाइम फिर एमिनो एसिड को बढ़ती प्रोटीन श्रृंखला में स्थानांतरित करते हैं, पुन: उपयोग के लिए खर्च किए गए टीआरएनए को बाहर निकालते हैं, और अगले एमआरएनए कोडन को उजागर करते हैं। जब समाप्त हो जाता है, तो राइबोसोम नए प्रोटीन को छोड़ देता है और दो सबयूनिट अलग हो जाते हैं।