Трансляция (биология)


Трансля́ция (от лат. translatio — «перенос, перемещение») — осуществляемый рибосомой процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), происходящий на клеточном уровне; реализация генетической информации.

Синтез белка является основой жизнедеятельности клетки. Для осуществления этого процесса в клетках имеются специальные немембранные органеллы — рибосомы. Это рибонуклеопротеидные комплексы, построенные из 2 субъединиц: большой и малой. Их функция - узнавание трёхбуквенных (трехнуклеотидных) кодонов мРНК, сопоставление соответствующих им антикодонов тРНК, несущих аминокислоты, и присоединение этих аминокислот к растущей белковой цепи. Двигаясь вдоль молекулы мРНК, рибосома синтезирует белок в соответствии с информацией, заложенной в молекуле мРНК.[1]

Для узнавания аминокислот в клетке есть специальные «адаптеры», молекулы транспортной РНК (тРНК). Эти молекулы, имеющие форму клеверного листа, имеют участок (антикодон), комплементарный кодону мРНК, а также другой участок, к которому присоединяется аминокислота, соответствующая этому кодону. Присоединение аминокислот к тРНК осуществляется в энерго-зависимой реакции ферментами аминоацил-тРНК-синтетазами, а получившаяся молекула называется аминоацил-тРНК. Таким образом, специфичность трансляции определяется взаимодействием между кодоном мРНК и антикодоном тРНК, а также специфичностью аминоацил-тРНК-синтетаз, присоединяющих аминокислоты строго к соответствующим им тРНК (например, кодону GGU будет соответствовать тРНК, содержащая антикодон CCA, а к этой тРНК будет присоединяться только аминокислота глицин).

Механизмы трансляции прокариот и эукариот существенно отличаются, поэтому многие вещества, подавляющие трансляцию прокариот, меньше действуют на трансляцию эукариот, что позволяет использовать их в медицине как антибактериальные средства, безопасные для организма млекопитающих.

Так как каждый кодон содержит три нуклеотида, один генетический текст можно прочитать тремя способами (начиная с первого, второго и третьего нуклеотидов), то есть в трех разных рамках считывания. Обычно значимой является информация, закодированная только в одной рамке считывания. Поэтому правильная инициация трансляции (позиционирование на стартовом AUG-кодоне) крайне важна для синтеза белка рибосомой.