Πώς παράγεται η πρωτεΐνη μεταφράζοντας το mRNA στην αλληλουχία αμινοξέων της;
1. Μείωση:
* δέσμευση mRNA: Το μόριο mRNA, που φέρει τον γενετικό κώδικα από το DNA, συνδέεται με τη μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος.
* δέσμευση tRNA εκκίνησης: Το tRNA εκκίνησης, που φέρει τη μεθειονίνη αμινοξέων (MET), δεσμεύεται με το κωδικόνιο έναρξης (AUG) στο mRNA.
* Μεγάλη υπομονάδα: Η μεγάλη υπομονάδα του ριβοσώματος ενώνει το σύμπλεγμα, δημιουργώντας ένα λειτουργικό ριβόσωμα με τρεις θέσεις δέσμευσης για το tRNA:τη θέση Α (αμινοακυλ), τη θέση Ρ (πεπτιδυλ) και τη θέση Ε (έξοδο).
2. Επιμήκυνση:
* δέσμευση tRNA: Ένα tRNA που φέρει το αμινοξέο που καθορίζεται από το επόμενο κωδικόνιο στο mRNA εισέρχεται στην τοποθεσία Α. Αυτή η διαδικασία διευκολύνεται από παράγοντες επιμήκυνσης (EFS) που εξασφαλίζουν ότι εισάγεται το σωστό tRNA.
* Σχηματισμός δεσμών πεπτιδίου: Το ριβόσωμα καταλύει το σχηματισμό ενός πεπτιδικού δεσμού μεταξύ του αμινοξέος στο tRNA στην θέση Α και της αναπτυσσόμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας που διατηρείται από το tRNA στη θέση Ρ.
* μετατόπιση: Το ριβόσωμα μετακινεί ένα κωδικόνιο κάτω από το mRNA, μετατοπίζοντας το tRNA στη θέση Ρ στη θέση Ε και το tRNA στο σημείο Α στη θέση Ρ. Το κενό tRNA στην τοποθεσία Ε απελευθερώνεται.
* Επαναλάβετε: Ο κύκλος της δέσμευσης του tRNA, του σχηματισμού δεσμών πεπτιδίου και της μετατόπισης συνεχίζεται καθώς το ριβοσώματα κινείται κατά μήκος του mRNA, προσθέτοντας αμινοξέα στην πολυπεπτιδική αλυσίδα.
3. Τερματισμός:
* Αναγνώριση κωδικονίου διακοπής: Όταν το ριβόσωμα συναντά ένα κωδικόνιο στάσης (UAA, UAG ή UGA) στο mRNA, σηματοδοτεί τον τερματισμό της μετάφρασης.
* Παράγοντες απελευθέρωσης: Οι συντελεστές απελευθέρωσης συνδέονται με την θέση Α, προκαλώντας την αποσύνδεση της αλυσίδας πολυπεπτιδίου από το tRNA στη θέση Ρ.
* Αποσυναρμολόγηση ριβοσώματος: Το ριβόσωμα διαχωρίζεται από το mRNA, απελευθερώνοντας την πρόσφατα συντεταμένη πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Βασικοί παίκτες στη μετάφραση:
* ριβοσώματα: Μοριακά μηχανήματα που διαβάζουν το mRNA και συνθέτουν την πολυπεπτιδική αλυσίδα.
* trnas: Μόρια προσαρμογέα που φέρουν συγκεκριμένα αμινοξέα και αναγνωρίζουν τα αντίστοιχα κωδικόνια στο mRNA.
* συνθετάσεις αμινοακυλ-tRNA: Ένζυμα που συνδέουν το σωστό αμινοξύ σε κάθε tRNA.
* Παράγοντες επιμήκυνσης: Οι πρωτεΐνες που διευκολύνουν τη δέσμευση των tRNAs στο ριβόσωμα και τη διαδικασία μετατόπισης.
* Παράγοντες απελευθέρωσης: Πρωτεΐνες που αναγνωρίζουν τα κωδικόνια διακοπής και ενεργοποιούν τον τερματισμό της μετάφρασης.
Περίληψη:
Η μετάφραση είναι μια πολύπλοκη και εξαιρετικά ρυθμιζόμενη διαδικασία που μετατρέπει τον γενετικό κώδικα στο mRNA σε μια λειτουργική πολυπεπτιδική αλυσίδα, οδηγώντας τελικά στην παραγωγή πρωτεϊνών. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο σε διάφορες κυτταρικές λειτουργίες.
