В этой статье пойдет речь о жизненно важном для всех клеток явлении. Если кратко, трансляция в биологии представлена в виде белкового синтеза. Здесь мы рассмотрим ее этапы, их особенности протекания и многое другое.
Ознакомление с понятием трансляции в биологии. Что это такое?
Итак. Процессы белкового синтеза при помощи аминокислот, используемые в качестве строительного материала, на матрицах информационных рибонуклеиновых кислот (иРНК, мРНК) называют трансляцией в биологии. Это явление занимает одно из ключевых мест в развитии всех живых организмов. Так как белки являются важнейшими органическими соединениями среди известных липидов, углеводов, нуклеиновых кислот. Процесс трансляции осуществляется с участием рибосомы, она занимает основную роль в синтезе.
Принцип устройства механизма
Что такое трансляция биологии? Это, в первую очередь, основной процесс клеточной жизнедеятельности. Чтобы осуществить его, клетке необходимо наличие органел немембранного типа, называемых рибосомами. Рибосомами называют рибонуклеопротеидные структуры, состоящие из малых и больших субъединиц, каждой по одной. Рибосома занимается распознаванием кодонов, состоящих из трех букв мРНК. Далее происходит сопоставление с комплементарными антикодонами транспортной рибонуклеиновой кислотой, которая несет в себе ряд аминокислот и объединяет их с возрастающей белковой молекулой, ее цепью. Передвигаясь вдоль матричной РНК, рибосомы занимаются белковым синтезом, информация о котором заложена в самой матричной РНК.
Трансляция в биологии – это жизненно важный процесс, в котором узнавание клеточных аминокислот осуществляется при помощи «адаптеров». Они представляют собой молекулы РНК транспортного типа. Процесс соединения аминокислот с транспортной РНК носит характер энерго-зависимой, ферментативной, аминоацил-тРНК реакции.
Теперь, зная где происходит трансляция в биологии, а именно на матрице, рассмотрим этот механизм у эукариот и прокариот. Важно знать, что данное явление чрезвычайно сильно отличается у этих надцарств. Множество веществ, которые подавляют трансляцию у организмов прокариотического типа, гораздо слабее воздействуют на этот же процесс у многоклеточных организмов, что дает возможность эксплуатировать их в науке медицины. В трансляции выделяют этапы инициации, элонгации и терминации.
Существует понятие о рамке считывания. Его суть заключается в том, что наличие в кодоне трех нуклеотидов, создает возможность разного способа считывания текста генетической природы. Появляется три варианта его чтения, каждый из которых начинается с 1-го, 2-го или 3-го нуклеотида. Чаще всего важной является одна рамка, однако бывают и интересные исключения. Из этого следует, что позиционирование рибосомы на ее стартовом этапе будет очень важным.
Процесс инициации
Белковый синтез, чаще всего, берет свое начало от AUG-кодонов, которые занимаются кодировкой метионина. Такой кодон именуют инициаторым. Трансляционная инициация должна узнаваться рибосомой и привлекать к себе аминоацил транспортной РНК. А также важным пунктом в процессе инициации является наличие некоторых последовательностей нуклеотидов в области начального кодона. Наличие начальной последовательности AUG жизненно важно, так как в ином случаи синтез протекал бы в хаотичном порядке.
Инициация не может происходить без участия факторов инициации, особых белковых молекул. Устройство механизмов трансляционной инициации у эу- и прокариот различаются также тем, что рибосомы прокариотических организмов могут определять местоположения стартового AUG и начинать инициацию в любом участке матричной РНК. Рибосомы эукариот, как правило, соединяются с матричной РНК на участке кэпа и начинают сканирование, что направленно на поиск стартовых кодонов.
Введение в элонгацию
Трансляция в биологии – это поэтапный процесс, часть которого мы уже рассмотрели в пункте об инициации. Теперь рассмотрим элонгацию.
Наращивающий процесс цепи полипептидного типа осуществляется с участием двух факторов элонгации, белковых молекул. Первый фактор занимается доставкой аминоацилированной транспортной РНК к А-сайту рибосомы. В эукариотах этим занимается EF1а, а в прокариотах – EF-Tu. Рибосоме выпадает роль катализатора для пептидного переноса от транспортной РНК в Р и А-сайты, что образуются пептидными связями путем взаимодействия с остатками аминокислот. Это обуславливает рост пептидной цепи за счет аминоостатков. Далее вступает в процесс другой белок, роль которого заключается в катализе транслокации. EF2 – эукариоты, EF-G – прокариоты. Транслокацией именуют явление переноса рибосомы вдоль матричной РНК на 1 триплет. По завершению этого пути, рибосома вновь способна начинать цикл элонгации.
Заключительные этапы синтеза
В биологии трансляция – это не только стадии инициации и элонгации, но и терминация. Которая представляет собой завершительный этап белкового синтеза. Она протекает на рибосомном А-сайте, и для этого необходимо наличие одного из останавливающих кодонов: UAA, UAG, UGA. При этом, пептидил транспортной РНК продолжает оставаться связанным с Р-сайтом. На этом моменте в «игру» вступают белки RF 1 и 2, играющие роль катализаторов для отщепления цепи полипептидной природы от матричной РНК. Также здесь есть RF 3. Он обуславливает диссоциацию матричной РНК из рибосом. Терминация протекает качественнее со стоп-кодоном uaa.
Подводя итоги
Трансляция в биологии (казакша – иногда можно встретить данное название при поиске, что связанно с многочисленными поисками людей из стран СНГ) – является чрезвычайно важным процессом, необходимым для синтеза белковых молекул. Без этого процесса невозможным было бы наличие жизни на планете Земля. Трансляция имеет поэтапное строение, использует разнообразные белки. Сильно отличается между про- и эукариотами.
