翻譯 (遺傳學)

因此通過翻譯機制,mRNA上的密碼子就可以被“翻譯”為對應的胺基酸。 氨醯-tRNA合成酶是催化將與tRNA相連的胺基酸連到一起組成蛋白質的酶。 原核生物沒有細胞核,因此它們的mRNA在轉錄的同時就可以被翻譯。

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翻譯,也譯作轉譯,是根據遺傳密碼的規則把成熟mRNA分子中鹼基排列順序轉變為蛋白質多肽鏈中的胺基酸殘基排列順序的過程,也是蛋白質生物合成過程中的第二個步驟(基因表現總體過程的一部份)。翻譯的過程大致可分作三個階段:起始、延長、終止。

在蛋白質合成中,通常可以使用某些抗生素(如茴香素放線菌酮氯黴素四環黴素)來停止或抑制翻譯。

分子機制

mRNA將遺傳信息從染色體帶到核糖體,所攜帶的信息在這裡被各種tRNA所識別。tRNA可以識別mRNA上以三個核苷酸為代碼的密碼子,與它們相配的tRNA上的三個核苷酸被稱為反密碼子。帶有特定反密碼子的tRNA攜帶特定的胺基酸。因此通過翻譯機制,mRNA上的密碼子就可以被“翻譯”為對應的胺基酸。

氨醯-tRNA合成酶是催化將與tRNA相連的胺基酸連到一起組成蛋白質的

原核翻譯

原核生物沒有細胞核,因此它們的mRNA在轉錄的同時就可以被翻譯。假如在翻譯時有多個核糖體同時工作的話,那么蛋白質的組成部分可以比較快地建成和連線到一起。

初始

翻譯開始時核糖體的一個小單位與mRNA的“開始”密碼子結合,這個“開始”密碼子標誌著mRNA上蛋白質的信息的開始位置。一般“開始”密碼子的順序是AUG,不過載原核生物中有不少其它的碼。細菌的蛋白質以一個改變了的核苷酸甲醯甲硫氨醯(f-Met)開始。在甲醯甲硫氨醯中,氨基被一個甲醯代替而形成了一個醯胺,這個改變使得這個碼無法與一個胺基酸相結合,但這不是問題,因為這個碼標誌著一個蛋白質的開始。在真核細胞中mRNA與核糖體的結合由一個被稱為SD序列的基組導入,這個序列一般位於開始位置前8到13個核苷酸的地方。

延長

一個激活的tRNA進入核糖體的A位與mRNA相配,肽醯轉移酶在鄰近的胺基酸間建立一個肽鍵,此後在P位上的胺基酸離開它的tRNA與A位上的tRNA結合,核糖體則相對於mRNA向前滑動,原來在A位上的tRNA移動到P位上,原來在P位上的空的tRNA移動到E位上,然後在下一個tRNA進入A位之前被釋放。這個過程被稱為易位。

結束

以上的過程不斷重複直到核糖體遇到三個結束密碼子之一,翻譯過程終止。蛋白質不再延長,一種模仿tRNA的蛋白質進入核糖體的A位將合成的蛋白質從核糖體內釋放出來。

真核翻譯

在真核細胞中轉錄是在細胞核中進行的,然後mRNA被運輸到細胞質進行翻譯。在運輸過程中mRNA受到特別的結構的保護。

初始

在真核細胞中核糖體與mRNA中的“開始”密碼子結合,在真核生物古細菌中“開始”密碼子的碼與蛋氨酸的碼相同,與蛋氨酸相連的tRNA是核糖體的一個組成部分。

延長和結束過程與原核細胞相似。

手動翻譯

生物學家和化學家用手或計算機來模擬翻譯過程來理解一個基因所編碼的蛋白質的結構。

首先要從DNA導出RNA:

DNA -> RNA A -> U T -> A G -> C C -> G

然後將每三個RNA碼組合為一個密碼子,最後察看錶格將每個密碼子轉化為胺基酸。

這是蛋白質的胺基酸順序。按照蛋白質內親水斥水部分的排列可以對蛋白質摺疊方式作出一些推斷。但要完全預言一個蛋白質的形狀是相當不容易的。今天的軟體可以推測出70%的蛋白質的形狀

參見

轉錄
基因表達
蛋白質生物合成
分子生物學的中心法則

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