राइबोसोम और अनुवाद (Translation)

अनुवाद वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा राइबोसोम एक मैसेंजर आरएनए (mRNA) के कोडॉन को पढ़ता है और अमीनो एसिड की संबंधित श्रृंखला को इकट्ठा करता है। राइबोसोम राइबोसोमल आरएनए और प्रोटीन का एक बड़ा जटिल है, जो एक छोटी उप-इकाई में व्यवस्थित होता है जो mRNA को डिकोड करता है और एक बड़ी उप-इकाई में जो पेप्टाइड-बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करता है। संरचनात्मक अध्ययनों से पता चला है कि यह उत्प्रेरण राइबोसोमल आरएनए द्वारा किया जाता है, जिससे राइबोसोम एक राइबोजाइम बन जाता है।

Definition

अनुवाद एक पॉलीपेप्टाइड का राइबोसोम-मध्यस्थ संश्लेषण है, जिसमें ट्रांसफर आरएनए क्रमिक mRNA कोडॉन से मेल खाने वाले अमीनो एसिड वितरित करते हैं और राइबोसोम का आरएनए कोर उनके बीच पेप्टाइड-बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।

Scope

यह विषय राइबोसोम और उसकी उप-इकाइयों की संरचना, अनुवाद के तीन चरणों (आरंभण, दीर्घीकरण, समापन), ट्रांसफर आरएनए की भूमिका और आनुवंशिक कोड, और जीन अभिव्यक्ति के लिए एक नियंत्रण बिंदु के रूप में अनुवाद आरंभण के विनियमन को शामिल करता है। यह एक आणविक-जीव विज्ञान संदर्भ है और कोई नैदानिक सलाह नहीं देता है।

Core questions

• एक mRNA कोडॉन को सही अमीनो एसिड से कैसे मिलाया जाता है?
• छोटी और बड़ी राइबोसोमल उप-इकाइयों की क्या भूमिकाएँ हैं?
• अनुवाद के आरंभ और समापन को कैसे परिभाषित किया जाता है?
• आरंभण अनुवाद का प्रमुख विनियमित चरण क्यों है?

Key concepts

• छोटी और बड़ी राइबोसोमल उप-इकाइयाँ
• राइबोसोमल आरएनए और राइबोसोमल प्रोटीन
• ए, पी, और ई tRNA-बाध्यकारी साइटें
• ट्रांसफर आरएनए और अमीनोएसिलेशन
• आनुवंशिक कोड और कोडॉन-एंटीकोडॉन युग्मन
• आरंभण, दीर्घीकरण और समापन
• पेप्टिडिल ट्रांसफरेज केंद्र
• कैप-निर्भर अनुवाद आरंभण

Key theories

एक राइबोजाइम के रूप में राइबोसोम

बड़ी उप-इकाई की उच्च-संकल्प संरचनाओं ने पेप्टिडिल ट्रांसफरेज केंद्र में केवल राइबोसोमल आरएनए को रखा, प्रोटीन को नहीं, इस विचार का समर्थन करते हुए कि पेप्टाइड-बॉन्ड का निर्माण आरएनए द्वारा उत्प्रेरित होता है और अनुवाद के आरएनए-विश्व मूल के अनुरूप है।

Mechanisms

एक राइबोसोम एक mRNA पर छोटी उप-इकाई के साथ आरंभ कोडॉन और एक आरंभक tRNA को स्थापित करता है; यूकेरियोट्स में यह कैप-निर्भर आरंभण प्रमुख विनियमित चरण है, जिसे आरंभण कारकों (सोननबर्ग और हिनेबुश, 2009) के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। दीर्घीकरण के दौरान, अमीनोएसिल-tRNA ए साइट में प्रवेश करते हैं, बड़ी उप-इकाई का पेप्टिडिल ट्रांसफरेज केंद्र पेप्टाइड बॉन्ड बनाता है, और राइबोसोम स्थानांतरित होता है ताकि श्रृंखला कोडॉन-दर-कोडॉन बढ़ती रहे; संरचनात्मक कार्य ने इस उत्प्रेरक गतिविधि को राइबोसोमल आरएनए (निसन एट अल।, 2000) में स्थानीयकृत किया। रिलीज कारकों द्वारा एक स्टॉप कोडॉन की पहचान संश्लेषण को समाप्त करती है और पूर्ण पॉलीपेप्टाइड को मुक्त करती है, जो तब अपनी अनुक्रम के अनुसार मुड़ता है (एनफिन्सन, 1973)।

Clinical relevance

चूंकि अनुवाद यह निर्धारित करता है कि एक कोशिका कौन से प्रोटीन बनाती है और कितनी मात्रा में, इसका विनियमन सामान्य कोशिका वृद्धि के लिए केंद्रीय है, और कई एंटीबायोटिक्स जीवाणु राइबोसोम को लक्षित करके कार्य करते हैं। यह प्रविष्टि तंत्र और इसके सामान्य महत्व का वर्णन करती है; यह दवा चयन या रोगी देखभाल के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

History

अनुवाद की रूपरेखा, आनुवंशिक कोड, और tRNA की अनुकूलक भूमिका बीसवीं सदी के मध्य के आणविक जीव विज्ञान के माध्यम से स्थापित की गई थी। लगभग 2000 में राइबोसोमल उप-इकाइयों की परमाणु-संकल्प क्रिस्टल संरचनाएं, जिसमें यह प्रदर्शन भी शामिल था कि आरएनए उत्प्रेरक कोर बनाता है (निसन एट अल।, 2000), राइबोसोम कैसे काम करता है इसकी समझ को बदल दिया और 2009 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार द्वारा मान्यता प्राप्त हुई।

Key figures

• Thomas Steitz
• Venkatraman Ramakrishnan
• Ada Yonath
• Nahum Sonenberg

Seminal works

• nissen-2000
• sonenberg-2009

Frequently asked questions

प्रतिलेखन (Transcription) और अनुवाद (Translation) में क्या अंतर है?

प्रतिलेखन एक डीएनए जीन को मैसेंजर आरएनए में कॉपी करता है; अनुवाद उस मैसेंजर आरएनए को राइबोसोम पर पढ़ता है और संबंधित प्रोटीन बनाता है। अनुवाद प्रोटीन बनाने वाला चरण है।

राइबोसोम को राइबोजाइम क्यों कहा जाता है?

क्योंकि इसका उत्प्रेरक स्थल, जो अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड बनाता है, प्रोटीन के बजाय राइबोसोमल आरएनए से बना होता है, राइबोसोम एक आरएनए एंजाइम, या राइबोजाइम है।