Πώς ξεκινά η μετάφραση στην κυτταρική βιολογία;
1. δέσμευση mRNA στη μικρή ριβοσωμική υπομονάδα:
* Η μικρή ριβοσωμική υπομονάδα (40s σε ευκαρυώτες, 30 σε προκαρυωτικά) δεσμεύεται με το 5 'καπάκι του mRNA.
* Σε ευκαρυώτες, αυτή η δέσμευση απαιτεί διάφορους παράγοντες έναρξης (EIF) όπως το eIF4E, το eIF4G και το eIF4a. Αυτοί οι παράγοντες συμβάλλουν στη διάταξη της δευτερογενούς δομής του mRNA και να διευκολύνουν την αλληλεπίδρασή του με το ριβόσωμα.
2. Σάρωση για το κωδικόνιο έναρξης:
* Η μικρή υπομονάδα, με το δεσμευμένο mRNA, στη συνέχεια μετακινείται κατά μήκος του mRNA σε κατεύθυνση 5 'έως 3', αναζητώντας το κωδικόνιο έναρξης (Aug).
* Αυτή η διαδικασία διευκολύνεται από την αλληλεπίδραση του EIF3 με την υπομονάδα των 40s, η οποία βοηθά στην πρόσληψη του tRNA εκκίνησης (met-trnai) στο ριβόσωμα.
3. INITIAR TRNA δέσμευση:
* Όταν εντοπιστεί το κωδικόνιο έναρξης (AUG), το tRNA εκκίνησης που μεταφέρει μεθειονίνη (Met-Trnai) συνδέεται με το κωδικόνιο έναρξης εντός της μικρής ριβοσωμικής υπομονάδας.
* Στα ευκαρυωτικά, αυτό το βήμα απαιτεί την GTPase EIF2, η οποία βοηθά στη φόρτωση met-trnai στη ριβοσωματική θέση Ρ.
4. Μεγάλη ριβοσωματική υπομονάδα που ενώνει:
* Η μεγάλη ριβοσωμική υπομονάδα (60s σε ευκαρυώτες, 50 σε προκαρυωτικά) ενώνει το συγκρότημα.
* Αυτή η συσχέτιση απαιτεί αρκετούς άλλους παράγοντες έναρξης (EIFs), συμπεριλαμβανομένου του EIF5B, το οποίο υδρολύει το GTP για να παρέχει ενέργεια για την τελική συναρμολόγηση του ριβοσώματος.
5. Σχηματισμός συμπλόκου εκκίνησης:
* Το πλήρες ριβόσωμα, με το mRNA και το tRNA initiator στη θέση του, είναι τώρα έτοιμο να ξεκινήσει μετάφραση.
* Το tRNA εκκίνησης βρίσκεται στη θέση Ρ, ενώ η θέση Α είναι ανοιχτή και έτοιμη να λάβει το επόμενο tRNA που φέρει το αμινοξέο που καθορίζεται από το επόμενο κωδικόνιο στην αλληλουχία mRNA.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Οι ειδικοί παράγοντες έναρξης και οι ρόλοι τους μπορεί να διαφέρουν μεταξύ των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών.
* Η διαδικασία έναρξης ρυθμίζεται σε μεγάλο βαθμό, εξασφαλίζοντας ότι μεταφράζεται μόνο το σωστό mRNA και ότι η μετάφραση ξεκινά στο σωστό κωδικόνιο έναρξης.
* Αυτή η διαδικασία είναι επίσης σημαντική για τον έλεγχο του ρυθμού πρωτεϊνικής σύνθεσης, η οποία είναι απαραίτητη για την κυτταρική ομοιόσταση και την ανταπόκριση στις περιβαλλοντικές αλλαγές.
Συνοπτικά, η έναρξη της μετάφρασης είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων που περιλαμβάνει την πρόσληψη ριβοσωμάτων, mRNA και tRNA εκκίνησης, που τελικά συναρμολογώντας το σύμπλεγμα εκκίνησης έτοιμο να ξεκινήσει πρωτεϊνική σύνθεση.
