Protein biyosentezi, amino asitlerden polipeptit zincirlerinin senteziyle sonuçlanan karmaşık bir işlemdir. Bu süreç tüm organizmaların hücrelerinde meydana gelir ve yaşamın en önemli işlevidir.
Protein sentezi, DNA'nın özel organellerde - hücre çekirdeğinde RNA'ya transkripsiyonuyla başlar. RNA daha sonra amino asitlerin bir protein molekülünün polipeptit zinciri halinde polimerize edildiği organel olan ribozomlara gönderilir. Polimerizasyon ve zincir katlanma süreci, ribozomların ve sürecin başlama, uzama ve tamamlanma faktörlerinin kontrolü altında gerçekleşir.
Protein biyosentezi sürecinde protein fonksiyonlarının bozulmasına ve hatta hastalıkların gelişmesine yol açabilecek hatalar meydana gelebilir. Bu nedenle, kalıtsal hastalıklar, bazı kanser türleri, sinir sistemi hastalıkları ve diğerleri gibi insan, hayvan ve bitkilerde görülen birçok hastalığın temelinde protein biyosentezinin bozulması yatmaktadır.
Ayrı ayrı, protein biyosentezinin, protein ilaçlarının sentezinin temeli olduğunu ve farmakolojide büyük pratik öneme sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Ek olarak, protein biyosentezi sürecini incelemek, genel olarak hücrelerin ve organizmaların yaşam mekanizmalarını daha iyi anlamamızı sağlar.
Dolayısıyla protein biyosentezi, tüm organizmaların yaşamını sürdürmek için gerekli olan karmaşık ve önemli bir süreçtir. Bu süreci incelemek yalnızca yaşamın mekanizmalarını daha iyi anlamamıza değil, aynı zamanda hastalıkları tedavi etmenin yeni yollarını bulmamıza da olanak tanır.
Protein biyosentezi (veya aynı zamanda protein metabolizması olarak da adlandırıldığı gibi) vücudumuzdaki hücrelerin yaşamındaki en önemli süreçlerden biridir. Solunum ve sindirimden doku yenilenmesi ve bağışıklığa kadar tüm vücut fonksiyonlarını sürdürmek için gerekli olan protein moleküllerinin sentezinden oluşur. Bu süreç nasıl gerçekleşiyor?
Protein biyosentezi, hücrelerdeki diğer moleküllerin (glikoz gibi) parçalanmasıyla oluşan bir protein öncüsü veya substratı ile başlar. Daha sonra hücrenin içinde bulunan özel moleküler fabrikalar olan ribozomlara girer. Ribozomlar, büyüyen polipeptit zincirine amino asitleri bağlayarak protein sentezi işlevini yerine getirir. Amino asit dizisinin kodlanması haberci RNA (mRNA) üzerinde gerçekleşir. Ribozomal RNA üzerinde biyosentez işlemi sırasında hücredeki DNA'dan elde edilen bilgiler okunur ve amino asitler sırayla mRNA molekülüne eklenir.
Her amino asidin, ribozomun bir parçası olan spesifik bir riboz tarafından tanınan kendi spesifik kodonuna bağlandığı unutulmamalıdır. Bu, kodladığı belirli bir diziden oluşan bir peptit molekülü oluşturmanıza olanak tanır.