13.12: Tercüme

Genel Bakış

Tercüme, haberci RNA (mRNA) tarafından taşınan genetik bilgiden protein sentezleme işlemidir. Transkripsiyonu takiben, genlerin ekspresyonunda son adımı oluşturur. Bu işlem ribozomlar, protein kompleksleri ve özel RNA molekülleri tarafından gerçekleştirilir. Ribozomlar, transfer RNA (tRNA) ve diğer proteinler, amino asit zincirinin ve polipeptitin üretiminde rol oynar.

Tercüme, Hayatın Yapı Taşlarını Üretiyor

Proteinlere “ yapı taşları ” kas liflerinden başınızdaki tüylere ve bağışıklık sisteminizin bileşenlerine kadar tüm organizmaların büyük çoğunluğunu oluşturduğu için yaşamın bir parçası ve bu proteinlerin her birinin planı, her birinin DNA'sında bulunan genler tarafından kodlanmıştır. hücre. Biyolojideki temel dogma, genetik bilginin transkripsiyon ve çeviri süreçleriyle fonksiyonel proteinlere dönüştürüldüğünü belirtir.

Çekirdeğin Dışında Tercğme Gerçekleşiyor

Ökaryotlar, mRNA'nın DNA'dan kopyalandığı zara bağlı bir çekirdeğe sahiptir. Transkripsiyondan sonra, mRNA, bir amino asit zincirine, bir polipeptide ve nihayetinde işlevsel bir proteine ​​çevrilmek üzere çekirdekten çıkarılır. Bu, sitoplazmada veya polipeptitlerin daha fazla modifiye edildiği kaba endoplazmik retikulumda gerçekleşebilir. Bunun aksine, prokaryotlarda nükleer bölme yoktur, bu nedenle prokaryotlarda çeviri sitoplazmada gerçekleşir, bazen mRNA hala yazılırken.

mRNA'daki Kodon Dizisi, Polipeptit Dizisini Belirler

mRNA'daki her kodon, bir hücrenin stokta tuttuğu 20 amino asitten birine ve amino asitleri kodlamayan durdurma kodonlarına karşılık gelir. Başka bir RNA molekülü olan transfer RNA (tRNA), translasyon sırasında ribozomlara kodon dizisine bağlı olarak doğru amino asidi sağlamaktan sorumludur. TRNA molekülünün bir ucunda, aminoasil-tRNA sentetazlar adı verilen enzimler, spesifik amino asidi bağlanma bölgesine kovalent olarak bağlarken, tRNA'nın diğer ucunda bulunan antikodon dizisi, ribozoma doğru amino asidin iletilmesini sağlayacaktır. Bazı tRNA molekülleri, yalpalama etkisi olarak bilinen çok yönlülüğü kodlamaya izin veren birden fazla kodon dizisine bağlanabilir. Bunun nedeni, tRNA moleküllerinin ilk iki nükleotide kıyasla mRNA kodon dizisindeki üçüncü nükleotide daha düşük bağlanma özgüllüğüne sahip olmasıdır.

Kalıtsal Bazı Hastalıklar Çeviri Kusurlarından Kaynaklanıyor

Tercüme, çok çeşitli hücresel bileşenlere bağlı olan karmaşık bir süreçtir. Bu çeşitli araç setinin herhangi bir bölümünü etkileyen mutasyonlar hastalığa neden olabilir. Örneğin, katarakt sendromu olarak da bilinen demir depolama hastalığı hiperferritinemisi, 5’ mRNA'nın çevrilmemiş bölgesi, çeviri başlatma proteinlerini almak için önemli olan bir bölge. Bu mutasyonlar, demir proteini ferritinin anormal derecede yüksek translasyon oranlarına neden olarak, etkilenen hastaların kanında ve dokularında birikmesine neden olur. Sonuç olarak, gözlerin mercekleri bulanıklaşır. Diğer hastalıklar, tRNA'ları ve ribozomal alt birimleri kodlayan genlerdeki mutasyonlarla bağlantılıdır. Örneğin, kemik iliği hastalığı Diamond-Blackfan anemisi, küçük ribozomal alt birimin bir bileşeni olan RPS19 genindeki mutasyonlardan kaynaklanır.

- [Anlatıcı] Kalıt okuma, bir proteinin bir haberci RNA şablonundan sentezlenmesi işlemidir. Bu işlem, bir metionin tRNA'ya eşlik eden bir ribozomun küçük alt biriminin bir mRNA'nın 5' ucuna bağlanmasıyla başlar. Bu küçük alt birim daha sonra, kalıt okuma başlatma bölgesi olarak hizmet edecek bir AUG kodonu ile karşılaşıncaya kadar 5'- 3' yönünde taramaya başlar.

Sonra, metionin tRNA'nın antikodonu, AUG kodonuyla eşleşecek ve ribozomun büyük alt birimini alacaktır. Yeni proteinin sentezi, amino asidini taşıyan bir tRNA, mRNA'nın bir sonraki kodonuna antikodon olduğunda başlar. Bu işlem, yeni amino asidi, önceden birleştirilmiş olan ve iki amino asit arasında bir peptid bağı oluşturan amino aside yakın olacak şekilde yerleştirir.

Kalıt okuma, ribozom dizide bir sonraki kodona geçene kadar devam eder. Bu ileri hareket translokasyon olarak adlandırılır ve ribozom bir durdurma kodonuyla karşılaşana kadar da devam eder. Durdurma kodonları, tRNA'ya sahip olmadıklarından benzersizdirler.

Bunun yerine, salınım faktörleri olarak adlandırılan proteinler, durma kodonuna bağlanır. Bu kodonlar yeni sentezlenen proteinin bırakılmasında ribozomu etkiler ve ribozomların ayrışmasına neden olur.