Μετάφραση (βιολογία): Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
επέκταση από Stryer και επιπλέον κατηγορίες |
||
Γραμμή 13:
Το σύστημα αντιστοιχίας κωδικονίων-αντικωδικονίων-αμινοξέων είναι παγκόσμιο<ref name="Λυκειακή Β΄Βιολογία" />, ισχύει το ίδιο ακριβώς σε κάθε οργανισμό και ονομάζεται '''[[γενετικός κώδικας]]'''<ref name="Λυκειακή Β΄Βιολογία" />. Επειδή, το κάθε κωδικόνιο του mRNA αντιστοιχεί ακριβώς σε μια τριάδα νουκλεοτιδίων του DNA, οι διαδοχικές ακολουθίες νουκλεοτιδίων στο DNA καθορίζουν ποιες πολυπεπτιδικές αλυσίδες θα παραχθούν στο κύτταρο και έμμεσα ποιες πρωτεΐνες θα παραχθούν σε αυτό, και μέσω αυτών ποιες λειτουργίες, ποια χαρακτηριστικά, ποιες αντιδράσεις θα έχει το [[κύκλος ζωής του κυττάρου|κύτταρο στον κύκλο ζωής του]].
== Διαδικασία ==
Στην αρχή, η μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος προσκολλάται στο mRNA. Η μετάφραση δεν αρχίζει από την πρώτη τριάδα του mRNA, αλλά από το πρώτο AUG (και σπανιότερα στα βακτήρια με GUG), γνωστό ως κωδικόνιο έναρξης. Πριν το κωδικόνιο έναρξης στο mRNA των βακτηρίων βρίσκεται μια αλληλουχία πλούσια σε [[πουρίνες]], γνωστή ως αλληλουχία Shine-Dalgarno. Αυτή η αλληλουχία βρέθηκε ότι είναι συμπληρωματική με μια αλληλουχία κοντά στο 3’ άκρο του 16S rRNA της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος και βοηθάει στην ισχυρότερη πρόσδεση mRNA και ριβοσώματος για να αρχίσει η μετάφραση. Μεταλλάξεις στην αλληλουχία παρεμποδίζουν σε αξιοσημείωτο βαθμό την αναγνώριση της περιοχής έναρξης του mRNA. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα δεν υπάρχει τέτοια περιοχή και το πρώτο AUG δρα ως κωδικόνιο έναρξης.
Μετά το σχηματισμό του συμπλόκου mRNA και μικρής υπομονάδας, το πρώτο tRNA (εναρκτήριο) προσδένεται στο κωδικόνιο έναρξης. Στα βακτήρια, το πρώτο tRNA μεταφέρει ένα τροποποιημένο κατάλοιπο [[μεθειονίνη]]ς, την Ν-φορμυλομεθειονίνη, την οποία μεταφέρει ένα ειδικό tRNA, το οποίο αναφέρεται ως tRNAf. Η παρουσία της βοηθάει να μη σχηματιστεί ένας εξαμερής δακτύλιος ανάμεσα στο πρώτο και το δεύτερο αμινοξύ και με αυτό τον τρόπο να τερματιστεί η μετάφραση. Συνήθως η Ν-φορμυλομεθειονίνη αφαιρείται όταν η πεπτιδική αλυσίδα γίνει μεγαλύτερη από 10 αμινοξέα. Στη συνέχεια η μεγάλη υπομονάδα προσαρτάται στο σύμπλοκο. Στους ευκαρυώτες, το πρώτο tRNA μεταφέρει μεθειονίνη.
Το ριβόσωμα διαθέτει τρεις θέσεις στις οποίες δεσμεύεται το tRNA, οι οποίες ονομάζονται Α (από aminoacyl, αμινοάκυλο), Ρ (από peptidyl=πεπτίδυλο) και Ε (από exit= έξοδος). Το εναρκτήριο tRNA βρίσκεται στην θέση Ρ και έτσι η θέση Α είναι ελεύθερη για να δεσμευτεί σε αυτή το tRNA το οποίο είναι συμπληρωματικό με το επόμενο κωδικόνιο στο mRNA. Το αμινοξύ του tRNA που βρίσκεται στη θέση Ρ μεταφέρεται στο αμινοξύ του tRNA στη θέση Α και μεταξύ τους σχηματίζεται ένας [[πεπτιδικός δεσμός]]. Η μεταφορά γίνεται από την πεπτιδυλομεταφοράση. Στη συνέχεια, η πεπτιδική αλυσίδα είναι προσαρτημένη στο tRNA της θέσης Α, ενώ στη μεγάλη υπομονάδα το πεπτίδιο βρίσκεται στη θέση Ρ της μεγάλης υπομονάδας. Το tRNA που έδωσε το αμινοξύ βρίσκεται στη θέση Ρ της μικρής υπομονάδας. Για να μην υδρολυθεί πρόωρα ο δεσμός ανάμεσα στο αμινοξύ και το tRNA, το ενεργό κέντρο του ριβοσώματος αποκλείει το νερό.
Για να συνεχίσει η μετάφραση, το mRNA μετατοπίζεται έτσι ώστε στη θέση Α να βρεθεί το επόμενο κωδικόνιο με την βοήθεια του παράγοντα επιμήκυνσης G, ενός πρωτεϊνικού ενζύμου. Η μετακίνηση γίνεται με την [[υδρόλυση]] ενός [[GTP]]. Μετά την μετακίνηση, το tRNA στο οποίο είναι συνδεδεμένη η πεπτιδική αλυσίδα βρίσκεται ολόκληρο στη θέση Ρ, ενώ το tRNA που έδωσε το αμινοξύ μεταφέρεται στην θέση Ε και αποδεσμεύεται από το mRNA. Μετά αρχίζει ένας νέος κύκλος με την είσοδο στην θέση Α του συμπληρωματικού tRNA για το επόμενο κωδικόνιο και με αυτό τον τρόπο αναπτύσσεται η πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Η μετάφραση τερματίζεται όταν εμφανιστεί ένα από τα κωδικόνια λήξης (UAA, UAG και UGA). Το κύτταρο δεν διαθέτει φυσιολογικά tRNA για αυτά τα κωδικόνια. Αντίθετα, αυτά τα κωδικόνια τα αναγνωρίζουν πρωτεΐνες γνωστές ως παράγοντες τερματισμού (release factors, RF). Ο RF1 αναγνωρίζει τα UAA και UAG, ο RF2 αναγνωρίζει τα UAA και UGA και ο RF3, μαζί με μια άλλη πρωτεΐνη, βοηθάει την αλληλεπίδραση των δύο προηγουμένων με το ριβόσωμα. Η δομή ενός ευκαρυωτικού παράγοντα τερματισμού μοιάζει με αυτή του tRNA, ενώ διαθέτει ένα βραχιόνα με τον οποίο μπορεί να μεταφέρει ένα μόριο νερού στο ενεργό κέντρο της πεπτιδυλομεταφοράσης και να διασπάσει με αυτό το δεσμό ανάμεσα στην πολυπεπτιδική αλυσίδα και το tRNA χρησιμοποιώντας την χημική αντίδραση με την οποία το ριβόσωμα επιμηκύνει την πεπτιδική αλυσίδα, με αποτέλεσμα η πολυπεπτιδική αλυσίδα να απελευθερωθεί. Το mRNA και το tRNA παραμένουν προσδεδεμένα για λίγο στο ριβόσωμα μέχρι όλο το σύμπλοκο να αποσυναρμολογηθεί από τις πρωτεΐνες EF-G και RRF (ribosome release factor, ριβοσωμικός παράγοντας τερματισμού).
== Παραπομπές ==
Γραμμή 19 ⟶ 30 :
[[Κατηγορία:Γενετική]]
[[Κατηγορία:Πρωτεΐνες]]
[[Κατηγορία:RNA]]
[[Κατηγορία:Μεταβολισμός]]
| |||