Hoe worden eiwitten gemaakt?

"The genetic code describes the way in which a sequence of twenty or more things is determined by a sequence of four things of a different type."

 Francis Crick - Winnaar Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde, 1962

De informatie op het DNA wordt via RNA vertaald in eiwitten. De vraag hoe deze vertaling precies gereguleerd wordt, is nog steeds een bron voor veel wetenschappelijk onderzoek. Eiwitten doen het werk in de cellen en bepalen welke eigenschappen cellen, weefsels en uiteindelijk een organisme heeft. Het proces van DNA tot eiwit kent twee stappen: transcriptie en translatie.

Transcriptie

De eerste stap is transcriptie. Hierbij wordt in de celkern het DNA van een gen gekopieerd naar mRNA. RNA bestaat net als DNA uit stikstofbasen, maar gebruikt een ander suiker in zijn keten: ribose in plaats van desoxyribose. Vandaar RNA in plaats van DNA. RNA heeft net als DNA vier stikstofbasen, waarbij A, C en G hetzelfde zijn, maar uracil (U) de stikstofbase thymine (T) vervangt. Bij transcriptie ontstaat er een enkelstrengs stukje RNA, een kopie van een gen.

Translatie

Na de transcriptie verlaten de mRNA-moleculen de celkern en verplaatsen zich naar de ribosomen elders in de cel. Door de ribosomen wordt het mRNA vertaald in aminozuren, die in een lange keten een eiwit vormen. Dit is de translatie. De volgorde van aminozuren wordt bepaald door de volgorde van stikstofbasen op het mRNA. De aminozuren zweven los in het cytoplasma in de cel en worden door weer een ander RNA, het tRNA (transfer RNA), naar de ribosomen gebracht en vertaald naar een lange keten van aminozuren. De vertaling van DNA naar aminozuren gaat via de genetische code. Hierbij staan drie opeenvolgende stikstofbasen voor één aminozuur.

Transport

De keten van aminozuren (de peptide) wordt vervolgens getransporteerd naar de plek waar het eiwit zijn functie moet gaan uitoefenen. De veranderingen die dan nog plaatsvinden, zoals het plaatsen van suikergroepen en in het bijzonder het vouwen in de juiste vorm, maken het eiwit werkzaam.

 

Van DNA naar eiwit – transcriptie en translatie in beeld
Van DNA naar eiwit – transcriptie en translatie in beeld Illustratie: Sebastiaan Donders