Άρθρα

RNA - Μετάφραση βήμα προς βήμα


Η μετάφραση είναι μια διαδικασία στην οποία το μήνυμα που περιέχεται στο μόριο mRNA θα διαβαστεί από ριβοσώματα, αποκωδικοποιώντας τη γλώσσα νουκλεϊκού οξέος στη γλώσσα της πρωτεΐνης.

Κάθε tRNA σε διάλυμα προσδένεται σε ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, σχηματίζοντας ένα μόριο που ονομάζεται αμινοακυλο-tRNA, το οποίο θα περιέχει, στο τέλος του αντιοδοντώματος, ένα τρίο κωδικόνιο mRNA.

Για να κατανοήσουμε καλά αυτή τη διαδικασία, ας υποθέσουμε ότι συμβαίνει η σύνθεση ενός πεπτιδίου που περιέχει μόνο επτά αμινοξέα, τα οποία θα ληφθούν διαβάζοντας ένα mRNA που περιέχει επτά κωδικόνια (21 υδρογονωμένες βάσεις). Η ανάγνωση (μετάφραση) θα γίνει από ένα ριβόσωμα που θα μετακινηθεί κατά μήκος του mRNA.

Σχηματικά στη σύνθεση πρωτεϊνών θα είχαμε:

  • Ένα mRNA νουκλεοτιδίου που περιέχει επτά κωδικόνια (21 υδρογονωμένες βάσεις) απευθύνεται στο κυτταρόπλασμα.
  • Στο κυτταρόπλασμα, ένα ριβόσωμα δεσμεύεται στο mRNA στο τέλος που αντιστοιχεί στην αρχή της ανάγνωσης. Δύο tRNAs που φέρουν τα αντίστοιχα αμινοξέα (μεθειονίνη και αλανίνη) συνδέονται με το ριβόσωμα. Κάθε tRNA συνδέεται με το βασικό τρίο (αντικωδικό) προς το τρίο βάσης που αντιστοιχεί στο κωδικόνιο mRNA. Ένας πεπτιδικός δεσμός δεσμεύει μεθειονίνη με αλανίνη.
  • Το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA. Το tRNA που φέρει μεθειονίνη κλείνει το ριβόσωμα. Το τέταρτο tRNA, που φέρει την λευκίνη αμινοξέων, ενώνει το αντικωδικό του με το αντίστοιχο κωδικόνιο mRNA. Ένας πεπτιδικός δεσμός γίνεται μεταξύ λευκίνης και αλανίνης.
  • Το ριβόσωμα αλλάζει και πάλι. Το tRNA που φέρει αλανίνη κλείνει το ριβόσωμα. Το τέταρτο tRNA που φέρει το αμινοξύ γλουταμικό οξύ ταιριάζει στο ριβόσωμα. Το αντιγόνο αυτού του tRNA συνδέεται με το αντίστοιχο κωδικόνιο mRNA. Ένας δεσμός πεπτιδίου συνδέεται με γλουταμικό οξύ προς λευκίνη.
  • Νέα αλλαγή ριβοσώματος. Το πέμπτο tRNA, που φέρει το αμινοξύ γλυκίνη, ταιριάζει στο ριβόσωμα. Γίνεται σύνδεση πεπτιδίου γλυκίνης με γλουταμικό οξύ.
  • Η μετατόπιση των ριβοσωμάτων συνεχίζεται κατά μήκος του mRNA. Το έκτο tRNA, που φέρει το σερίνη αμινοξέος, ταιριάζει στο ριβόσωμα. Μία σύνδεση πεπτιδίου συνδέει σερίνη με γλυκίνη.
  • Τέλος της μετατόπισης του ριβοσώματος. Ο τελευταίος μεταφορέας, που φέρει το αμινοξύ τρυπτοφάνη, ταιριάζει στο ριβόσωμα. Πεπτίδιο σύνδεσης τρυπτοφάνης με σερίνη συμβαίνει. Η τρυπτοφάνη που φέρει tRNA διαχωρίζεται από το ριβόσωμα. Το ίδιο ισχύει και για τον φορέα που μεταφέρει την σερίνη.
  • Το πεπτίδιο που περιέχει επτά αμινοξέα είναι ελεύθερο στο κυτταρόπλασμα. Φυσικά άλλο ριβόσωμα μπορεί να δεσμεύεται με mRNA, επανεκκινώντας τη διαδικασία μετάφρασης, πράγμα που θα οδηγήσει σε ένα νέο πεπτίδιο. Σημειώστε, συνεπώς, ότι mRNA που περιέχει επτά κωδικόνια (21 αζωτούχες βάσεις) οδήγησε στη σύνθεση ενός πεπτιδίου που σχηματίζεται από επτά αμινοξέα.