Ribosom dan Translasi

Translasi adalah proses di mana ribosom membaca kodon dari RNA duta dan merangkai rantai asam amino yang sesuai. Ribosom adalah kompleks besar yang terdiri dari RNA ribosom dan protein, yang tersusun menjadi subunit kecil yang mendekode mRNA dan subunit besar yang mengkatalisis pembentukan ikatan peptida. Studi struktural menunjukkan bahwa katalisis ini dilakukan oleh RNA ribosom, menjadikan ribosom sebagai ribozim.

Definition

Translasi adalah sintesis polipeptida yang dimediasi ribosom, di mana RNA transfer mengirimkan asam amino yang cocok dengan kodon mRNA berturut-turut dan inti RNA ribosom mengkatalisis pembentukan ikatan peptida di antara keduanya.

Scope

Topik ini mencakup struktur ribosom dan subunit-subunitnya, tiga fase translasi (inisiasi, elongasi, terminasi), peran RNA transfer dan kode genetik, serta regulasi inisiasi translasi sebagai titik kontrol untuk ekspresi gen. Ini adalah referensi biologi molekuler dan tidak memberikan nasihat klinis.

Core questions

• Bagaimana kodon mRNA dicocokkan dengan asam amino yang benar?
• Apa peran subunit ribosom kecil dan besar?
• Bagaimana awal dan akhir translasi ditentukan?
• Mengapa inisiasi merupakan langkah regulasi utama translasi?

Key concepts

• Subunit ribosom kecil dan besar
• RNA ribosom dan protein ribosom
• Situs pengikatan tRNA A, P, dan E
• RNA transfer dan aminoasilasi
• Kode genetik dan pemasangan kodon-antikodon
• Inisiasi, elongasi, dan terminasi
• Pusat peptidil transferase
• Inisiasi translasi yang bergantung pada tudung (cap-dependent)

Key theories

Ribosom sebagai ribozim

Struktur resolusi tinggi dari subunit besar menempatkan hanya RNA ribosom, bukan protein, pada pusat peptidil transferase, mendukung pandangan bahwa pembentukan ikatan peptida dikatalisis oleh RNA dan konsisten dengan asal-usul translasi dari dunia RNA.

Mechanisms

Ribosom berkumpul pada mRNA dengan subunit kecil memposisikan kodon awal dan tRNA inisiator; pada eukariota, inisiasi yang bergantung pada tudung (cap-dependent initiation) ini merupakan langkah utama yang diregulasi, dikendalikan melalui faktor inisiasi (Sonenberg & Hinnebusch, 2009). Selama elongasi, aminoasil-tRNA memasuki situs A, pusat peptidil transferase subunit besar membentuk ikatan peptida, dan ribosom bertranslokasi sehingga rantai tumbuh kodon demi kodon; pekerjaan struktural melokalisasi aktivitas katalitik ini ke RNA ribosom (Nissen et al., 2000). Pengenalan kodon stop oleh faktor pelepas mengakhiri sintesis dan membebaskan polipeptida yang telah selesai, yang kemudian melipat sesuai dengan urutannya (Anfinsen, 1973).

Clinical relevance

Karena translasi menentukan protein apa yang dibuat sel dan dalam jumlah berapa, regulasinya sangat penting untuk pertumbuhan sel normal, dan beberapa antibiotik bekerja dengan menargetkan ribosom bakteri. Entri ini menjelaskan mekanisme dan signifikansi umumnya; ini bukan panduan untuk pemilihan obat atau perawatan pasien.

History

Garis besar translasi, kode genetik, dan peran adaptor tRNA ditetapkan melalui biologi molekuler pertengahan abad kedua puluh. Struktur kristal resolusi atom dari subunit ribosom sekitar tahun 2000, termasuk demonstrasi bahwa RNA membentuk inti katalitik (Nissen et al., 2000), mengubah pemahaman tentang cara kerja ribosom dan diakui dengan Hadiah Nobel Kimia tahun 2009.

Key figures

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

Seminal works

• nissen-2000
• sonenberg-2009

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara transkripsi dan translasi?

Transkripsi menyalin gen DNA menjadi RNA duta; translasi membaca RNA duta tersebut pada ribosom dan membangun protein yang sesuai. Translasi adalah langkah pembuatan protein.

Mengapa ribosom disebut ribozim?

Karena situs katalitiknya, yang membentuk ikatan peptida antar asam amino, dibangun dari RNA ribosom daripada protein, ribosom adalah enzim RNA, atau ribozim.