مراحل ترجمه
چرخه سهمرحلهای سنتز پروتئین — آغاز، طویلسازی و پایان — که از طریق آن ریبوزوم یک پلیپپتید را کدون به کدون میسازد.
Definition
مراحل ترجمه، فازهای منظم — آغاز، طویلسازی و پایان، و سپس بازیافت — هستند که طی آن ریبوزوم، RNAهای ناقل (tRNA) و فاکتورهای پروتئینی، یک پلیپپتید را از یک mRNA سنتز کرده و سپس آن را آزاد میکنند.
Scope
این موضوع مکانیسمهای چرخه ترجمه را پوشش میدهد: مونتاژ کمپلکس آغاز در کدون آغاز، چرخه تکراری طویلسازی شامل رمزگشایی، تشکیل پیوند پپتیدی و جابجایی (translocation) که توسط فاکتورهای طویلسازی هدایت میشود، و پایان در یک کدون توقف با آزاد شدن پروتئین کامل شده و بازیافت ریبوزوم. این مبحث بر اساس موضوعات ریبوزوم و tRNA بنا شده و بر فرآیند گام به گام و فاکتورهای آن تمرکز دارد.
Core questions
- چگونه کدون آغاز شناسایی میشود و ریبوزوم برای شروع مونتاژ میگردد؟
- در هر دور از چرخه طویلسازی چه اتفاقی میافتد؟
- فاکتورهای طویلسازی چگونه رمزگشایی دقیق و جابجایی را هدایت میکنند؟
- سنتز چگونه متوقف میشود و پروتئین کامل شده چگونه آزاد میگردد؟
Key theories
- چرخه طویلسازی
- طویلسازی یک توالی ثابت را تکرار میکند — رساندن یک آمینواسیل-tRNA به جایگاه A، تشکیل پیوند پپتیدی، و جابجایی که ریبوزوم را یک کدون به جلو حرکت میدهد — به طوری که پروتئین یک اسید آمینه در هر بار رشد میکند.
- دقت و جهتمندی مبتنی بر فاکتور
- فاکتورهای طویلسازی و رهاسازی که GTP را هیدرولیز میکنند، مصرف انرژی را با انتخاب صحیح tRNA، جابجایی و شناسایی کدون توقف مرتبط میسازند و به ترجمه هم سرعت و هم دقت میبخشند.
Mechanisms
آغاز، زیرواحد کوچک و tRNA آغازگر را در کدون آغاز قرار میدهد و زیرواحد بزرگ را جذب میکند. در هر چرخه طویلسازی، یک فاکتور طویلسازی یک آمینواسیل-tRNA را به جایگاه A میرساند، جایی که جفتشدن صحیح کدون–آنتیکدون بررسی میشود؛ مرکز پپتیدیل ترانسفراز یک پیوند پپتیدی تشکیل میدهد، و یک فاکتور طویلسازی دوم، جابجایی را کاتالیز میکند، tRNAها را به جایگاههای P و E منتقل کرده و کدون بعدی را آشکار میسازد. هنگامی که یک کدون توقف وارد جایگاه A میشود، فاکتورهای رهاسازی هیدرولیز پلیپپتید کامل شده را تحریک میکنند و ریبوزوم جدا شده و بازیافت میشود.
Clinical relevance
چندین آنتیبیوتیک مراحل خاصی از ترجمه باکتریایی را مسدود میکنند، و نقص در فاکتورهای آغاز یا طویلسازی با بیماری مرتبط است؛ این اطلاعات به عنوان اهمیت موضوع ارائه شده و نه راهنمایی بالینی.
History
بازسازی بیوشیمیایی ترجمه در دهههای ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، فاکتورهای آغاز، طویلسازی و رهاسازی و مراحل وابسته به GTP را شناسایی کرد؛ بعدها، تصاویر ساختاری ریبوزوم در هر مرحله، چرخهای را که اکنون در کتابهای درسی ارائه میشود، تکمیل کردند.
Key figures
- Marshall Nirenberg
- Harry Noller
Related topics
Seminal works
- watson2013
- lodish2016
Frequently asked questions
- سه مرحله ترجمه کدامند؟
- آغاز، که در آن ریبوزوم در کدون آغاز مونتاژ میشود؛ طویلسازی، که در آن اسیدهای آمینه در چرخههایی اضافه میشوند؛ و پایان، که در آن یک کدون توقف سنتز را خاتمه داده و پروتئین را آزاد میکند.
- چرا GTP در طول ترجمه مورد نیاز است؟
- فاکتورهای طویلسازی و رهاسازی GTP را هیدرولیز میکنند تا انتخاب دقیق tRNA، جابجایی و شناسایی کدون توقف را هدایت کنند و مصرف انرژی را با دقت و حرکت مرتبط سازند.