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13.12: 翻译
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13.12: 翻译

”翻译是利用信使RNA (mRNA)携带的遗传信息合成蛋白质的过程。转录后,它构成基因表达的最后一步。这一过程由核糖体、蛋白质复合物和特殊的RNA分子完成。核糖体、转移RNA (tRNA)和其他蛋白质参与氨基酸链(多肽)的生成。

翻译产生生命的基石

蛋白质之所以被称为生命的“基石”,是因为它们构成了所有生物体的绝大多数,从肌肉纤维到头发,再到免疫系统的组成部分,每一种蛋白质的蓝图都是由每个细胞DNA中的基因编码的。生物学的中心教条规定遗传信息通过转录和翻译过程转化为功能蛋白。

翻译发生在细胞核外

真核生物有一个膜结合的细胞核,其中的mRNA是从DNA转录而来的。转录后,mRNA从细胞核中穿梭出来,被翻译成一个氨基酸链,一种多肽,最后是一种功能蛋白。这可能发生在细胞质或粗面内质网中,在那里多肽被进一步修饰。相比之下,原核生物缺乏核室,因此原核生物的翻译发生在细胞质中,有时mRNA仍在转录。

mRNA密码子序列决定多肽序列

mRNA中的每一个密码子都对应于一个细胞储存的20种氨基酸中的一种,以及不编码氨基酸的终止密码子。另一个RNA分子, 转运 RNA (tRNA)负责在翻译过程中根据密码子序列向核糖体提供正确的氨基酸。在tRNA分子的一端,称为氨基酰tRNA合成酶的酶共价地将特定的氨基酸连接到连接位点,而位于tRNA另一端的反密码子序列将确保正确的氨基酸被传递到核糖体。一些tRNA分子能够结合到一个以上的密码子序列,允许编码的多功能性称为摇摆效应。这是因为与前两个核苷酸相比,tRNA分子对mRNA密码子序列中第三个核苷酸的结合特异性较低。

一些遗传性疾病源于翻译缺陷

翻译是一个复杂的过程,依赖于大量的细胞成分。影响这个多样化工具包任何部分的突变都可能导致疾病。例如,铁储存病高铁蛋白血症(也称为白内障综合征)是由mRNA的5个未翻译区域突变引起的,该区域对于吸收翻译起始蛋白非常重要。这些突变导致铁蛋白铁蛋白的翻译率异常高,导致铁蛋白铁蛋白在受影响患者的血液和组织中积聚。结果,眼睛的晶状体变得浑浊。其他疾病与编码tRNAs和核糖体亚单位的基因突变有关。例如,骨髓疾病钻石黑扇贫血源于RPS19基因的突变,RPS19基因是小核糖体亚单位的组成部分。


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