अनुवाद के चरण

प्रोटीन संश्लेषण का त्रि-चरणीय चक्र — आरम्भन (initiation), दीर्घीकरण (elongation), और समापन (termination) — जिसके माध्यम से राइबोसोम कोडॉन-दर-कोडॉन एक पॉलीपेप्टाइड का निर्माण करता है।

Definition

अनुवाद के चरण वे व्यवस्थित चरण हैं — आरम्भन, दीर्घीकरण, और समापन, जिसके बाद पुनर्चक्रण होता है — जिनके द्वारा राइबोसोम, स्थानांतरण आरएनए (transfer RNAs), और प्रोटीन कारक एक mRNA से एक पॉलीपेप्टाइड का संश्लेषण करते हैं और फिर उसे मुक्त करते हैं।

Scope

यह विषय अनुवाद चक्र की यांत्रिकी को शामिल करता है: स्टार्ट कोडॉन पर आरम्भन कॉम्प्लेक्स का संयोजन, डिकोडिंग का दोहराव वाला दीर्घीकरण चक्र, पेप्टाइड बंधन का निर्माण, और दीर्घीकरण कारकों द्वारा संचालित स्थानान्तरण (translocation), तथा समाप्त प्रोटीन के विमोचन और राइबोसोम पुनर्चक्रण के साथ स्टॉप कोडॉन पर समापन। यह राइबोसोम और tRNA विषयों पर आधारित है, जो चरण-दर-चरण प्रक्रिया और इसके कारकों पर ध्यान केंद्रित करता है।

Core questions

• स्टार्ट कोडॉन का पता कैसे लगाया जाता है और राइबोसोम को शुरू करने के लिए कैसे इकट्ठा किया जाता है?
• दीर्घीकरण चक्र के प्रत्येक दौर में क्या होता है?
• दीर्घीकरण कारक सटीक डिकोडिंग और स्थानान्तरण को कैसे संचालित करते हैं?
• संश्लेषण को कैसे रोका जाता है और समाप्त प्रोटीन को कैसे मुक्त किया जाता है?

Key theories

दीर्घीकरण चक्र

दीर्घीकरण एक निश्चित अनुक्रम को दोहराता है — एक एमिनोएसिल-tRNA को A साइट पर पहुँचाना, पेप्टाइड बंधन का निर्माण, और स्थानान्तरण जो राइबोसोम को एक कोडॉन आगे बढ़ाता है — ताकि प्रोटीन एक समय में एक अवशेष बढ़े।

कारक-संचालित सटीकता और दिशात्मकता

GTP-हाइड्रोलाइजिंग दीर्घीकरण और रिलीज कारक ऊर्जा व्यय को सही tRNA चयन, स्थानान्तरण और स्टॉप-कोडॉन पहचान से जोड़ते हैं, जिससे अनुवाद को गति और निष्ठा दोनों मिलती है।

Mechanisms

आरम्भन छोटी उप-इकाई और आरम्भक tRNA को स्टार्ट कोडॉन पर स्थापित करता है और बड़ी उप-इकाई को भर्ती करता है। प्रत्येक दीर्घीकरण चक्र में, एक दीर्घीकरण कारक एक एमिनोएसिल-tRNA को A साइट पर पहुँचाता है, जहाँ सही कोडॉन-एंटीकोडॉन युग्मन की जाँच की जाती है; पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ केंद्र एक पेप्टाइड बंधन बनाता है, और एक दूसरा दीर्घीकरण कारक स्थानान्तरण को उत्प्रेरित करता है, tRNAs को P और E साइटों पर स्थानांतरित करता है और अगले कोडॉन को उजागर करता है। जब एक स्टॉप कोडॉन A साइट में प्रवेश करता है, तो रिलीज कारक समाप्त पॉलीपेप्टाइड के हाइड्रोलिसिस को ट्रिगर करते हैं, और राइबोसोम को अलग कर पुनर्चक्रित किया जाता है।

Clinical relevance

कई एंटीबायोटिक्स जीवाणु अनुवाद के विशिष्ट चरणों को अवरुद्ध करते हैं, और आरम्भन या दीर्घीकरण कारकों में दोष रोग से जुड़े हुए हैं; यह नैदानिक मार्गदर्शन के बजाय महत्व के रूप में प्रदान किया गया है।

History

1960 और 1970 के दशक में अनुवाद के जैव रासायनिक पुनर्निर्माण ने आरम्भन, दीर्घीकरण और रिलीज कारकों तथा GTP-संचालित चरणों की पहचान की; बाद में प्रत्येक चरण में राइबोसोम के संरचनात्मक स्नैपशॉट ने अब पाठ्यपुस्तकों में प्रस्तुत चक्र को परिष्कृत किया।

Key figures

• Marshall Nirenberg
• Harry Noller

Seminal works

• watson2013
• lodish2016

Frequently asked questions

अनुवाद के तीन चरण क्या हैं?

आरम्भन, जिसमें राइबोसोम स्टार्ट कोडॉन पर इकट्ठा होता है; दीर्घीकरण, जिसमें अमीनो एसिड चक्रों में जोड़े जाते हैं; और समापन, जिसमें एक स्टॉप कोडॉन संश्लेषण को समाप्त करता है और प्रोटीन को मुक्त करता है।

अनुवाद के दौरान GTP की आवश्यकता क्यों होती है?

दीर्घीकरण और रिलीज कारक सटीक tRNA चयन, स्थानान्तरण और स्टॉप-कोडॉन पहचान को संचालित करने के लिए GTP को हाइड्रोलाइज करते हैं, जिससे ऊर्जा उपयोग को निष्ठा और गति से जोड़ा जाता है।