Translaatio (biologia)

Kääntäminen on proteiinien biosynteesin (proteiinien valmistus) toinen osa. Se on osa geenien ilmentymisprosessia.

Ennen kuin käännös tulee:

transkriptio, joka tuottaa intronien ja eksonien ketjun.
RNA:n pilkkominen pilkkosomeilla, jotka poistavat intronit, ja
sanansaattaja-RNA:n muodostaminen eksoneista.

Eukaryooteissa translaatio tapahtuu ribosomeissa sytoplasmassa ja endoplasmisessa retikulumissa. Bakteereissa translaatio tapahtuu solun sytoplasmassa: niillä ei ole tumia.

Ribosomit koostuvat pienestä ja suuresta osasta, jotka ympäröivät mRNA:ta (messenger RNA). Kääntämisessä mRNA:lla on emäsjärjestys tietyn polypeptidin valmistamiseksi. Tämä sekvenssi on alun perin määritelty DNA:ssa, ja mRNA kopioi sen. Polypeptidi voi olla kokonainen proteiini. Tai se voi olla vain osa, joka odottaa, että se yhdistetään muihin polypeptideihin, jotta siitä saadaan kokonainen proteiini. Polypeptidin on myös taitettava, ennen kuin se toimii proteiinina.

Aminohappoja kuljettavat erityiset tRNA:t, joilla on antikodonit, jotka yhdistyvät mRNA:n vastaaviin koodoneihin. Jokaisella tRNA:lla on oma antikodon ja se kuljettaa yhtä aminohappoa. Antikodoni on aina yhdessä saman aminohapon kanssa.

Kun tRNA vastaa mRNA:ta, tRNA:han liittyvä aminohappo irtoaa tRNA:sta ja yhdistyy edellisen tRNA:n tuomaan aminohappoon.

Ribosomi toimii siis samalla tavalla kuin pörssin tiketti ja tikettinauha. Monet ribosomit kiinnittyvät yhdessä mRNA:n kanssa karkean endoplasmisen retikulumin ulkokalvoon. Kaikki näiden ribosomien valmistamat proteiinit menevät endoplasmisen retikulumin sisäpuolelle, josta ne luultavasti menevät myöhemmin vesikkeliin. Vesikkelit vievät proteiinit sitten muihin organelleihin tai jopa solun ulkopuolelle.

Kaavio, jossa esitetään mRNA:n kääntäminen ja proteiinien synteesi ribosomin avulla.

Neljä vaihetta

Kääntäminen tapahtuu neljässä vaiheessa: aktivointi (valmistautuminen), initiaatio (aloitus), elongaatio (pidentyminen) ja lopetus (pysäytys). Nämä termit kuvaavat aminohappoketjun (polypeptidin) kasvua.

Aminohapot tuodaan ribosomeihin ja kootaan proteiineiksi. Aktivointivaiheessa oikea aminohappo liitetään kovalenttisesti oikeaan siirtorNA:han (tRNA). Kun tRNA on yhdistetty aminohappoon, se "latautuu".
Initiaatio tapahtuu, kun ribosomin pieni osa yhdistyy mRNA:n 5' päähän initiaatiotekijöiden (IF) avulla.
Pidennys tapahtuu, kun "varattujen" tRNA:iden tuomat aminohapot liittyvät toisiinsa muodostaen polypeptidin.

Jotkin antibiootit estävät kääntämistä tapahtumasta. Prokaryoottiset ribosomit eroavat eukaryoottisista ribosomeista. Antibiootit voivat siis tappaa bakteerit vahingoittamatta eukaryoottista isäntää. Esimerkiksi ihmisen ottamat antibiootit saattavat tappaa bakteerin, joka sairastuttaa ihmisen, mutta eivät vahingoita ihmistä.

Yleiskatsaus eukaryoottisen lähetti- RNA:n kääntämiseen

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on käännös?

V: Kääntäminen on proteiinien biosynteesin eli proteiinien valmistusprosessin toinen osa. Se on osa geeniekspressiota, ja siihen kuuluu lähetti- RNA:n muodostaminen eksoneista ja introneista.

K: Missä translaatio tapahtuu eukaryooteissa?

V: Eukaryooteissa translaatio tapahtuu ribosomeissa sytoplasmassa ja endoplasmisessa retikulumissa.

K: Miten tRNA:t toimivat translaation aikana?

V: Translaation aikana tRNA:t, joissa on antikodoneita, yhdistyvät mRNA:n vastaaviin koodoneihin ja kuljettavat aminohappoja. Kun tRNA sopii mRNA:n kanssa, siihen liitetty aminohappo irtoaa tRNA:sta ja yhdistyy edellisen tRNA:n tuomaan aminohappoon.

K: Miten ribosomi toimii käännöksen aikana?

V: Ribosomi toimii käännöksen aikana kuin pörssikello ja juoksuhaara. Monet ribosomit kiinnittyvät mRNA:n kanssa karkean endoplasmisen retikulumin ulkokalvoon, jossa ne valmistavat proteiineja, jotka menevät vesikkeleihin, jotka sitten vievät ne muihin organelleihin tai solun ulkopuolelle.

K: Mikä edeltää transkriptiota?

V: Ennen transkriptiota tulee geeniekspressio, joka tuottaa intronien ja eksonien ketjun RNA:n pilkkomisen kautta spliceosomeilla, jotka poistavat intronit.

K: Mitä tapahtuu polypeptidien valmistuksen jälkeen translaation aikana?

V: Kun polypeptidit on valmistettu käännöksen aikana, ne voidaan joutua yhdistämään muiden polypeptidien kanssa, jotta ne voivat muodostaa kokonaisia proteiineja, tai ne voidaan taittaa ennen kuin ne voivat toimia proteiineina.

K: Missä bakteereissa translaatio tapahtuu?

V: Bakteereissa translaatio tapahtuu niiden solujen sytoplasmassa, koska niillä ei ole tumia.