快好知 kuaihz订阅看过栏目大字版

 

翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第二步(转录为第一步),翻译是根据遗传密码中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。但也有许多转录生成的RNA,如转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)和小核RNA(snRNA)等并不被翻译为氨基酸序列。

作用

翻译是中心法则中一个不可或缺的过程,对生物机体的性能有着不可或缺的作用。

翻译过程

翻译过程需要的原料:mRNA、tRNA、20种氨基酸、能量、酶、核糖体。

翻译的过程大致可分作三个阶段:起始、延长、终止。翻译主要在细胞质内的核糖体中进行,氨基酸分子在氨基酰-tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并被带到核糖体上。生成的多肽链(即氨基酸链)需要通过正确折叠形成蛋白质,许多蛋白质在翻译结束后还需要在内质网上进行翻译后修饰才能具有真正的生物学活性。

游离的碱基以mRNA为直接模板,tRNA为氨基酸运载体,核蛋白体为装配场所,共同协调完成蛋白质生物合成的过程。在翻译过程中mRNA上的每个三联体密码子对应tRNA上的一个三联体反密码子,且这个反密码子只对应一个氨基酸,但是一个氨基酸可有多组密码子(密码子具有简并性)来表示。

一个激活的tRNA进入核糖体的A位(A位用于接受氨基酸,可记忆为Accept)与mRNA相配,肽酰转移酶在邻近的氨基酸间建立一个肽键,此后在P位(peptidyl-tRNA site,即肽酰基位点,也叫做“供点”)上的氨基酸离开它的tRNA与A位上的tRNA结合,核糖体则相对于mRNA向前滑动,原来在A位上的tRNA移动到P位上,原来在P位上的空的tRNA移动到E位(释放位点,记忆为Emission)上,然后在下一个tRNA进入A位之前被释放。

当核糖体沿着mRNA分子移动到A位出现终止密码子时,没有相应的氨酰tRNA与之对应,一种释放因子(Release Factor,RF)与终止密码子及核糖体A位结合,另一种释放因子随之结合,改变肽酰转移酶的特异性,催化P位肽酰tRNA水解,从而使肽链从核糖体上释放。

配对原则

翻译过程严格按照碱基互补配对原则进行。值得注意的是,转录组成RNA的碱基中,没有T(胸腺嘧啶),而是U(尿嘧啶),所以配对原则如下所示。

DNA -> RNA

A ,腺嘌呤-> U,尿嘧啶

T ,胸腺嘧啶-> A ,腺嘌呤

G ,鸟嘌呤-> C,胞嘧啶

C,胞嘧啶-> G,鸟嘌呤.

由于密码子的摆动性,反密码子第1位碱基与密码子第3三位碱基之间配对称多样性,可能配对方式如下:

I ->A,U,C

U ->A,G

G ->C,U

其中,I代表次黄嘌呤核苷(inosine)。

密码特性

连续性

(Commaless)

编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。

简并性

(degeneracy)

遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外,其余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码。

通用性

(universal)

蛋白质生物合成的整套密码,从原核生物到人类都通用。

已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。

密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。

摆动性

(wobble)

转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合,但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律,称为摆动配对。

方向性

(direction)

起始密码总位于编码区5′末端,而终止密码位于3′末端,每个密码的三个核苷酸也是5′至3′方向阅读,不能倒读。

投稿
相关词条:其他 基因 遗传密码 中心法则 碱基 核苷酸序列 氨基酸 小核RNA 中心法则 mRNA 起始 合成酶 多肽链 反密码子 肽酰转移酶 核糖体 腺嘌呤 胸腺嘧啶 碱基 氨基酸