안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
세포 내 단백질 합성은 DNA에 저장된 유전 정보를 바탕으로 전사와 번역이라는 생명 중심 원리 과정을 거쳐 이루어집니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.
먼저, 전사는 세포핵 내부에서 이루어 지며, 세포핵 안의 DNA의 이중가닥이 풀리며, 단백질 생산에 필요한 유전 정보 부위가 단일 가닥 형태인 mRNA로 복사됩니다. 원본인 DNA는 손상을 막기 위해 핵 밖으로 나가지 못하므로, 사본인 mRNA를 만들어 세포질로 전달합니다.
다음은 번역 과정으로 세포질의 리보솜에서 이루어 지며 핵을 빠져나온 mRNA가 단백질 합성 장소인 리보솜으로 이동합니다. 리보솜은 mRNA의 염기 서열을 3개씩 읽어 나갑니다. tRNA가 읽어낸 코드에 맞는 특정 아미노산을 찾아 리보솜으로 가져오고, 리보솜은 이 아미노산들을 펩타이드 결합으로 연결하여 폴리펩타이드을 만듭니다. 이렇게 연결된 아미노산 사슬은 소포체와 골지체로 이동하면서 독특한 3차원 입체 구조인 단백질이 합성됩니다.
올바른 입체 구조를 형성해야만 비로소 효소, 호르몬, 항체, 근육 등 제 기능을 수행하는 활성 단백질이 됩니다.
단백질을 만드는 재료인 20가지 아미노산 중 11가지는 체내에서 스스로 합성할 수 있지만, 나머지 9가지 필수 아미노산은 체내 합성이 불가능합니다. 아무리 완벽한 유전 설계도가 있어도 재료가 없으면 합성이 중단되므로, 필수 아미노산은 반드시 식단을 통해 섭취해야 합니다.