Przebieg i regulacja procesu translacji

Podstawowa definicja

• Translacja mRNA, czyli biosynteza białka na

rybosomie , jest końcowym etapem w

procesie ekspresji informacji genetycznej

zawartej w sekwencji nukleotydów DNA.

Proces „tłumaczenia” kolejności nukleotydów

w mRNA na kolejność aminokwasów w białku

składa się (podobnie jak replikacja DNA i

transkrypcja) z trzech głównych etapów:

inicjacji (rozpoczęcia), elongacji (wydłużania)

i terminacji (zakończenia) syntezy łańcucha

polipeptydowego.

• Źródło: Biochemia kręgowców, W. Minakowski, S.

Weidner.

INICJACJA

• Zapoczątkowanie formowania się

łańcucha polipeptydowego polega na
wytworzeniu tzw. kompleksu
inicjacyjnego, który składa się z
rybosomu, mRNA, i inicjatorowego tRNA.

• Rybosom i tRNA muszą rozpoznać

miejsce na nici mRNA, w którym powinna
rozpocząć się biosynteza białka, co
warunkuje dalszy prawidłowy odczyt.

Źródło grafiki: www.edukator.pl

•

Cząsteczka mRNA łączy

się z podjednostkami

rybosomu, który ustawia

kodon startowy mRNA,

czyli trójkę kodującą

metioninę (lub u bakterii

formylometioninę), w tzw.

miejscu P. Rybosom może

jednocześnie "odczytywać"

dwa kolejne kodony mRNA,

służą do tego miejsca P i A;

jedynie w tych dwóch

miejscach w rybosomie

cząsteczki tRNA mogą

łączyć się z

komplementarnymi

sekwencjami mRNA

(antykodon tRNA z

kodonem mRNA).

ELONGACJA

• To faza procesu, w której tRNA donosi

do rybosomu kolejne, zakodowane na
matrycy mRNA aminokwasy i enzymy
rybosomalne katalizują powstanie
wiązań peptydowych pomiędzy
aminokwasami. W czasie trwania tej
fazy rybosom przesuwa się
stopniowo względem mRNA,
"odczytując" kolejne trójki
nukleotydów.

Cząsteczka tRNA niosąca drugi
aminokwas wchodzi do rybosomu w
miejsce A. Oczywiście antykodon tej
cząsteczki musi być komplementarny
do kodonu w mRNA.

Źródło:
www.edukator.pl

• Nazwa "miejsce A" oznacza "miejsce

aminokwasu", a konkretniej miejsce
przyłączenia aminoacylo - tRNA, tRNA
połączonego z komplementarnym
aminokwasem. Natomiast
termin "miejsce P"oznacza "miejsce
polipeptydu", a raczej tRNA
"dźwigającego" łańcuch polipeptydowy
(peptydylo - tRNA).

Budowa przestrzenna rybosomu, oraz
cząsteczek tRNA umożliwia zbliżenie
się grupy karboksylowej pierwszego
aminokwasu do grupy aminowej
drugiego aminokwasu. Specjalny
enzym, obecny w dużej podjednostce
rybosomu katalizuje reakcję powstania
wiązania peptydowego. Jest to
rybosomowa peptydylotransferaza.

Źródło: www.edukator.pl

• Pierwszy

aminokwas, czyli

metionina, tworząc

wiązanie peptydowe

z aminokwasem

drugim, odłącza się

od cząsteczki tRNA z

miejsca P.

Cząsteczka tRNA z

miejsca A, która

przyniosła do

rybosomu drugi

aminokwas,

"dźwiga" teraz krótki

peptyd (aminokwas

pierwszy +

aminokwas drugi) i

pozostaje nadal

połączona z mRNA.

Źródło:
www.edukator.pl

•

Uwolniona od

aminokwasu

pierwszego

cząsteczka

tRNA z miejsca

P, opuszcza

rybosom (w

cytoplazmie

specjalny

enzym znowu

przyłączy do

niej metioninę).

Źródło:
www.edukator.pl

• W miejscu P nie ma przez chwilę

żadnej cząsteczki tRNA, rybosom
może się przesunąć względem
mRNA o jeden kodon (trzy
nukleotydy). Po przesunięciu
rybosomu tRNA z dwupeptydem
znajduje się w miejscu P, zaś w
miejscu A pojawia się kolejny
odcinek kodu genetycznego
(mRNA) do odczytania.

Do kodonu mRNA znajdującego
się w miejscu A przyłącza się
kolejna cząsteczka tRNA niosąca
trzeci aminokwas. Cykl powtarza
się: dwupeptyd z miejsca P.
przyłącza się do aminokwasu
trzeciego, związanego z tRNA w
miejscu A. Wolne tRNA z miejsca
P opuszcza rybosom i wędruje do
cytoplazmy po nowy aminokwas.

Źródło:
www.edukator.pl

• Podsumowując, proces

wydłużania łańcucha
polipeptydowego składa się z
czterech etapów:

1.przyłączenie tRNA niosącego
odpowiedni aminokwas w
miejscu A
2."przeskoczenie" łańcucha
peptydowego z miejsca P na
aminokwas przyniesiony do
miejsca A poprzez wytworzenie
wiązania peptydowego pomiędzy
już istniejącym polipeptydem a
"nowoprzybyłym" aminokwasem,
3.opuszczenie rybosomu
przez wolne tRNA z miejsca
P, które wędruje do cytoplazmy
po nowy aminokwas,
4.przesunięcie się rybosomu
względem mRNA o trzy
nukleotydy.

Źródło:
www.edukator.pl

TERMINACJA

• Zakończenie syntezy łańcucha polipeptydowego, następuje gdy rybosom

dojdzie do jednej z trójek nonsensownych: UAA, UAG lub UGA. Żaden rodzaj
tRNA nie łączy się z tymi trójkami. Kiedy więc w miejscu A w rybosomie pojawi
się kodon nonsensowny, łańcuch polipeptydowy nie będzie miał gdzie
"przeskoczyć". Rybosom staje. Do trójki nonsensownej przyłączają się białkowe
czynniki uwalniające, łańcuch polipeptydowy zostaje odłączony od rybosomu,
tRNA odłącza się od mRNA, rybosom dysocjuje na podjednostki dużą i małą.

Źródło:
www.edukator.pl

Document Outline