การถอดเสียงในชีววิทยาเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนของการอ่านข้อมูลจาก DNA ซึ่งเป็นส่วนประกอบของการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ กรดนิวคลีอิกเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมในร่างกาย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องถอดรหัสอย่างถูกต้องและถ่ายโอนไปยังโครงสร้างเซลล์อื่นๆ เพื่อประกอบเปปไทด์ต่อไป
คำจำกัดความของ "การถอดเสียงในชีววิทยา"
การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการสำคัญขั้นพื้นฐานในเซลล์ใดๆ ของร่างกาย หากไม่มีการสร้างโมเลกุลเปปไทด์ เป็นไปไม่ได้ที่จะรักษากิจกรรมในชีวิตตามปกติ เนื่องจากสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของเนื้อเยื่อและอวัยวะจำนวนมาก มีบทบาทส่งสัญญาณ กำกับดูแล และปกป้องในร่างกาย
กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเริ่มต้นจากการถอดรหัส ชีววิทยาแบ่งสั้น ๆ ออกเป็นสามขั้นตอน:
- การเริ่มต้น
- การยืด (การเติบโตของสาย RNA)
- สิ้นสุด
การถอดเสียงในวิชาชีววิทยาเป็นลำดับขั้นของปฏิกิริยาทีละขั้นตอน ซึ่งเป็นผลมาจากการสังเคราะห์โมเลกุลบนเทมเพลตดีเอ็นเออาร์เอ็นเอ ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เพียงแต่กรดไรโบนิวคลีอิกที่ให้ข้อมูลเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้นในลักษณะนี้ แต่ยังรวมถึงการขนส่ง ไรโบโซม นิวเคลียสขนาดเล็ก และอื่นๆ
เช่นเดียวกับกระบวนการทางชีวเคมี การถอดความขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย อย่างแรกเลย สิ่งเหล่านี้คือเอ็นไซม์ที่แตกต่างกันระหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอต โปรตีนพิเศษเหล่านี้ช่วยในการเริ่มต้นและดำเนินการปฏิกิริยาการถอดรหัสได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตโปรตีนคุณภาพสูง
ถอดเสียงโปรคาริโอต
เนื่องจากการถอดความทางชีววิทยาเป็นการสังเคราะห์ RNA บนแม่แบบ DNA เอนไซม์หลักในกระบวนการนี้คือ RNA polymerase ที่ขึ้นกับ DNA ในแบคทีเรีย มีพอลิเมอเรสเพียงชนิดเดียวสำหรับโมเลกุลของกรดไรโบนิวคลีอิกทั้งหมด
RNA polymerase ตามหลักการของการเติมเต็ม จะสร้างห่วงโซ่ RNA ให้สมบูรณ์โดยใช้แม่แบบ DNA chain เอ็นไซม์นี้มีหน่วยย่อย β สองหน่วย หนึ่งหน่วยย่อย α และหนึ่งหน่วยย่อย σ ส่วนประกอบสองส่วนแรกทำหน้าที่ในการสร้างร่างกายของเอนไซม์ และอีกสององค์ประกอบที่เหลือมีหน้าที่ในการเก็บเอ็นไซม์ในโมเลกุล DNA และจดจำส่วนโปรโมเตอร์ของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกตามลำดับ
อย่างไรก็ตาม ซิกมาแฟกเตอร์เป็นหนึ่งในสัญญาณบ่งบอกว่ายีนนี้หรือยีนนั้นได้รับการยอมรับ ตัวอย่างเช่น ตัวอักษรละติน σ ที่มีดัชนี N หมายความว่า RNA polymerase นี้จดจำยีนที่เปิดใช้งานเมื่อขาดไนโตรเจนในสิ่งแวดล้อม
การถอดเสียงเป็นยูคาริโอต
ไม่เหมือนแบคทีเรียการถอดความจากสัตว์และพืชค่อนข้างซับซ้อนกว่า ประการแรก ในแต่ละเซลล์ไม่มีเซลล์เดียว แต่มี RNA polymerase ที่แตกต่างกันถึงสามประเภท ในหมู่พวกเขา:
- RNA polymerase I. มีหน้าที่ในการถอดรหัสยีน RNA ไรโบโซม (ยกเว้นหน่วยย่อย 5S RNA ของไรโบโซม)
- RNA polymerase II. หน้าที่ของมันคือสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิก (เมทริกซ์) ข้อมูลปกติ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแปลเพิ่มเติม
- RNA polymerase III. หน้าที่ของพอลิเมอเรสประเภทนี้คือการสังเคราะห์การขนส่งกรดไรโบนิวคลีอิก เช่นเดียวกับ 5S-ไรโบโซม RNA
ประการที่สอง สำหรับการรับรู้ของโปรโมเตอร์ในเซลล์ยูคาริโอต การมีพอลิเมอเรสไม่เพียงพอ การเริ่มต้นการถอดความยังเกี่ยวข้องกับเปปไทด์พิเศษที่เรียกว่าโปรตีน TF ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเท่านั้น RNA polymerase จึงสามารถนั่งบน DNA และเริ่มการสังเคราะห์โมเลกุลของกรดไรโบนิวคลีอิก
ค่าการถอดเสียง
โมเลกุลอาร์เอ็นเอซึ่งก่อตัวขึ้นบนแม่แบบดีเอ็นเอ ต่อมารวมตัวกับไรโบโซม ซึ่งอ่านข้อมูลจากมันและสังเคราะห์โปรตีน กระบวนการสร้างเปปไทด์มีความสำคัญมากสำหรับเซลล์เพราะ หากไม่มีสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ ชีวิตปกติก็เป็นไปไม่ได้ อย่างแรกเลยคือ พื้นฐานของเอนไซม์ที่สำคัญที่สุดของปฏิกิริยาทางชีวเคมีทั้งหมด
การถอดความในชีววิทยาก็เป็นแหล่งของ rRNA ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซม เช่นเดียวกับ tRNA ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนกรดอะมิโนระหว่างการแปลไปยังสารที่ไม่ใช่เมมเบรนเหล่านี้โครงสร้าง นอกจากนี้ยังสามารถสังเคราะห์ snRNAs (นิวเคลียสขนาดเล็ก) ได้ โดยมีหน้าที่ในการประกบโมเลกุล RNA ทั้งหมด
สรุป
การแปลและการถอดความทางชีววิทยามีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีน กระบวนการเหล่านี้เป็นองค์ประกอบหลักของความเชื่อหลักของอณูชีววิทยา ซึ่งระบุว่า RNA ถูกสังเคราะห์บนเมทริกซ์ของ DNA และในทางกลับกัน RNA ก็เป็นพื้นฐานสำหรับการเริ่มต้นของการก่อตัวของโมเลกุลโปรตีน
หากไม่มีการถอดรหัส จะไม่สามารถอ่านข้อมูลที่เข้ารหัสในแฝดสามของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก นี่เป็นการพิสูจน์ให้เห็นถึงความสำคัญของกระบวนการในระดับชีวภาพอีกครั้ง เซลล์ใดๆ ไม่ว่าจะเป็นโปรคาริโอตหรือยูคาริโอต จะต้องสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนใหม่และโปรตีนใหม่อย่างต่อเนื่องซึ่งจำเป็นในขณะนั้นเพื่อรักษาชีวิต ดังนั้นการถอดรหัสทางชีววิทยาจึงเป็นขั้นตอนหลักในการทำงานของเซลล์แต่ละเซลล์ของร่างกาย
