يتشابه المخطط العام لتخليق البروتين في جميع الخلايا الحية، ومع ذلك، هناك اختلافات كبيرة بين البكتيريا وحقيقيات النوى، لاحظ أن الخلايا حقيقية النواة تحتوي على الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء، والتي لها حمضها النووي وريبوزوماتها الخاصة، وتعمل ريبوسومات هذه العضيات بشكل مشابه لتلك الموجودة في البكتيريا.
ما هو التخليق البروتيني
ولادة بروتين جديد هي نتيجة نهائية لعدة خطوات متتالية، ويمكن تنظيمها على مستويات مختلفة، ويبدأ من بداية النسخ، متبوعًا بنضج ما قبل (mRNA)، والتصدير النووي لـ mRNA، والترجمة وطي البروتين، ويمكن أيضًا أن تخضع البروتينات المصنعة حديثًا لعدد لا يحصى من التعديلات اللاحقة للترجمة، مثل الفسفرة والجليكوزيل والتواجد في كل مكان والعديد من التعديلات الأخرى، وبينما غالبًا ما يتم استخدامه كمرادف لترجمة البروتين.
كيفية تخليق البروتين وتدهوره
يجب تنظيم كل خطوة فردية متضمنة في تخليق البروتين وتدهوره بإحكام للتحكم في مستويات التعبير البروتيني، وكيف يتم تحقيق ذلك ليست مفهومة تماما، ولكن في الخلايا غير المنقسمة (G0)، وتظل مستويات الغالبية العظمى من البروتينات ثابتة.
وعلى الرغم من أن البروتينات لا تزال تنقلب باستمرار، وفي المقابل، فإن الخلايا الدورية مثل الخلايا الجذعية الجنينية والخلايا الجذعية المعوية وخلايا التضخيم العابرة والخلايا الجذعية المكونة للدم، تحتاج باستمرار إلى زيادة كتلتها الحيوية، وبالتالي يجب تصنيع المزيد من البروتينات بدلاً من التحلل.
والأهم من ذلك، يجب أن تكون خلايا الدورة قادرة على مضاعفة مستويات البروتين العالمية بدقة في كل دورة خلوية، وحيث قد تؤدي الاختلالات في توازن البروتين إلى الإضرار بالوظائف الخلوية على نطاق واسع.
وتمر خلايا الثدييات الدوارة عبر أربع مراحل متتالية:G1 وS وG2 وM، وكل منها يتكون من سلسلة محددة من الأحداث التي تؤدي إلى مضاعفة محتوى البروتين لتوليد خليتين جديدتين، ويتم تنظيم الانتقال من مرحلة دورة خلية إلى المرحلة التالية بواسطة برامج جزيئية معقدة يكون منفذيها الرئيسيين أزواجًا محددة من (cyclins) و(kinases) المعتمدة على cyclin.
وبالإضافة إلى ذلك، تحتوي دورة الخلية على العديد من نقاط التفتيش، والتي تضمن أن الخلية جاهزة تمامًا لدخول المرحلة التالية، وتشكل دورة الخلية العديد من التحديات الرئيسية للتعبير الجيني، وبالتالي دوران البروتين العالمي، مثل تكرار الحمض النووي أثناء المرحلة S وتكثيف الكروموسوم خلال المرحلة M، ولا يُفهم كيف تتحكم الخلايا في معدلات تخليق البروتين وتدهوره خلال دورة الخلية للسماح بمضاعفة مستوى البروتين.
ويمكننا القول بأنه يتبع تحلل البروتين عمومًا حركية الاضمحلال من الدرجة الأولى، ومع اختلاف فترات نصف العمر بشكل كبير عبر البروتينات المختلفة اعتمادًا على وظيفتها ونوع الخلية في الكائن الحي الذي يتم التعبير عنه فيه، وغالبًا ما تكون البروتينات التنظيمية مثل عوامل النسخ قصيرة العمر، مما يسمح بالتعديل السريع لمستوياتها استجابةً للمنبهات الداخلية أو الخارجية.
