Трансляция. Биосинтез белка

Трансляция представляет собой процесс, в ходе которого нуклеотидная последовательность (генетический код) посыльной РНК (п-РНК) определяет расположение аминокислот в синтезируемом белке.

В процессе трансляции кроме посыльной РНК участвуют транспортная РНК (т-РНК) и репликационная РНК (р-РНК), которая находится в составе комплекса с ферментом, катализирующим образование пептидной связи. Такой комплекс называют рибосомой. Каждый из участников трансляции имеет строго определенные функции. п-РНК последовательностью своих кодонов определяет порядок присоединения тех или иных аминокислот в синтезируемом белке. т-РНК доставляет необходимые аминокислотык месту синтеза. Для этого т-РНК использует собственный кодон (его называют антикодоном), который является комплементарным кодону п-РНК. т-РНК, несущая соответствующую аминокислоту, может присоединиться, таким образом, только к строго определенному участку п-РНК.

Например, триплет (кодон) U-U-G (урацил-урацил-гуанин) в цепи п-РНК является кодоном, определяющим встраивание лейцина в растущую цепь белка. Чтобы такое встраивание оказалось возможным, в цепи т-РНК, которая доставляет молекулу лейцина, должен присутствовать антикодон А-А-С. Аналогично кодон А-А-А в цепи п-РНК специфичен для лизина. т-РНК, которая доставляет молекулу лизина к месту синтеза, должна обладать антикодоном U-U-U, чтобы присоединиться к указанному месту в цепи п-РНК. Каждое присоединение т-РНК к п-РНК сопровождается ферментативной реакцией (в составе рибосомы), в результате которой остаток еще одной аминокислоты встраивается в растущую молекулу синтезируемого белка.

Этот процесс повторяется многократно. Рибосома двигается вдоль п-РНК и обеспечивает образование необходимых пептидных связей. Когда белковая цепь необходимых размеров синтезирована, рибосома достигает участка U-A-A, который является стоп-кодоном. Рибосома отделяется от п-РНК; то же происходит и с синтезированным белком.

Даже до окончания синтеза полипептидной цепи начинается формирование ее специфической вторичной и третичной структур. Время синтеза белковой молекулы зависит, конечно, от ее размеров, однако в среднем каждая рибосома может образовать до 150 пептидных связей каждую минуту.

Четыре основания, участвующие в составе соответствующих нуклеотидов в синтезе РНК, могут образовать 64 различных триплета. Из этих триплетов (кодонов) 61 триплет предназначен для кодирования тех или иных аминокислот (некоторые аминокислоты кодируются более чем одним кодоном), а три кодона являются стоп-кодонами. Шестьдесят четыре генетических кодона являются универсальными для всех живых организмов.