13.12: Перевод

Обзор

Трансляция – это процесс синтеза белков из генетической информации, переносимой информационной РНК (мРНК). После транскрипции он составляет последний шаг в экспрессии генов. Этот процесс осуществляется рибосомами, комплексами белков и специализированных молекул РНК. Рибосомы, транспортная РНК (тРНК) и другие белки участвуют в производстве цепочки аминокислот & mdash; полипептида.

Трансляция создает строительные блоки жизни

Белки называют & ldquo; строительными блоками & rdquo; жизни, потому что они составляют подавляющее большинство всех организмов – от мышечных волокон до волос на голове и компонентов вашей иммунной системы – и план каждого из этих белков кодируется генами, обнаруженными в ДНК каждого клетка. Центральная догма биологии гласит, что генетическая информация преобразуется в функциональные белки в процессе транскрипции и трансляции.

Трансляция происходит за пределами ядра

Эукариоты имеют мембранное ядро, где мРНК транскрибируется из ДНК. После транскрипции, мРНК выходит из ядра, чтобы быть переведенной в цепочку аминокислот-полипептидов – и, в конечном итоге, функциональный белок. Это может происходить в цитоплазме или в грубом эндоплазмическом ретикулуме, где полипептиды дополнительно модифицируются. В отличие от этого, прокариоты не имеют ядерного отсека, поэтому перевод прокариот происходит в цитоплазме, иногда в связи с тем, что мРНК все еще транскрибируется.

Последовательность кодонов в мРНК определяет полипептидную последовательность

Каждый кодон в мРНК соответствует одной из 20 аминокислот, которые клетка хранит снабжены, а также остановить кодонов, которые не код для аминокислот. Другая молекула РНК, передача РНК (тРНК), отвечает за обеспечение правильной аминокислоты, на основе последовательности кодона, рибосомы во время трансляции. На одном конце молекулы тРНК ферменты, называемые аминоакил-тРНК синтетазы, ковалентно прикрепляют специфическую аминокислоту к месту крепления, в то время как антикодоновая последовательность, расположенная на другом конце тРНК, обеспечит доставку правильной аминокислоты в рибосому. Некоторые молекулы тРНК способны связываться с более чем одной последовательностью кодона, что позволяет кодировать универсальность, известную как эффект колебания. Это связано с тем, что молекулы тРНК имеют более низкую связывающую специфичность с третьим нуклеотидом в последовательности мРНК кодона по сравнению с первыми двумя нуклеотидами.

Некоторые наследственные заболевания вытекают из дефектов при трансляции

Трансляция – это сложный процесс, который зависит от широкого спектра клеточных компонентов. Мутации, которые влияют на любую часть этого разнообразного инструментария может вызвать болезнь. Например, гиперферритиномия болезни хранения железа, также известная как синдром катаракты, является результатом мутаций в 5′ нетранслированной области мРНК, области, которая имеет важное значение для набора белков инициации перевода. Эти мутации вызывают аномально высокие темпы перевода ферритина железного белка, заставляя его нарастать в крови и тканях пострадавших пациентов. В результате линзы глаз будут мутными. Другие заболевания связаны с мутациями в генах, которые кодируют тРНК и рибосомные субъединицы. Например, болезнь костного мозга Алмазно-Черная анемия проистекает из мутаций в гене RPS19, компоненте небольшого рибосомного подразделения.