In der molekularen Biologie und Genetik ist Übersetzung die dritte Bühne der Protein-Biosynthese (ein Teil des gesamten Prozesses des Genausdrucks). In der Übersetzung wird Bote-RNS (mRNA) erzeugt durch die Abschrift durch den ribosome decodiert, um eine spezifische Aminosäure-Kette oder polypeptide zu erzeugen, der sich später in ein aktives Protein falten wird. In Bakterien kommt Übersetzung im Zytoplasma der Zelle vor, wo die großen und kleinen Subeinheiten des ribosome gelegen werden, und zum mRNA binden. In Eukaryotes kommt Übersetzung über die Membran des endoplasmic reticulum in der genannten Vektorsynthese eines Prozesses vor. Der ribosome erleichtert Entzifferung durch das Verursachen der Schwergängigkeit von tRNAs mit anticodon Ergänzungsfolgen zu diesem der mRNA. Die tRNAs tragen spezifische Aminosäuren, die zusammen in einen polypeptide gekettet werden, weil der mRNA durchgeht und durch den ribosome nach einer Mode "gelesen" wird, die an diesem eines Aktienfernschreibers und Konfettis erinnernd ist.

In vielen Beispielen, der komplette ribosome/mRNA Komplex, der es veranlasst, zur Außenmembran des rauen endoplasmic reticulum zu binden und das werdende Protein polypeptide innen für später vesicle Transport und Sekretion außerhalb der Zelle zu veröffentlichen. Viele Typen der abgeschriebenen RNS, wie Übertragungs-RNS, ribosomal RNS und kleine Kern-RNS, erleben Übersetzung in Proteine nicht.

Übersetzung geht in vier Phasen weiter: Einleitung, Verlängerung, Versetzung und Beendigung (das ganze Beschreiben des Wachstums der Aminosäure-Kette oder polypeptide, der das Produkt der Übersetzung ist). Aminosäuren werden zu ribosomes gebracht und in Proteine gesammelt.

In der Aktivierung ist die richtige Aminosäure covalently, der zur richtigen Übertragungs-RNS (tRNA) verpfändet ist. Die Aminosäure wird von seiner carboxyl Gruppe mit den 3' OH des tRNA durch ein ester Band angeschlossen. Wenn der tRNA eine Aminosäure damit verbinden ließ, wird es "beladen" genannt. Einleitung ist mit der kleinen Subeinheit des ribosome verbunden, der zum 5' Ende von mRNA mit der Hilfe von Einleitungsfaktoren (IF) bindet. Die Beendigung des polypeptide geschieht, wenn Eine Seite des ribosome einem Halt codon (UAA, UAG oder UGA) gegenübersteht. Kein tRNA kann anerkennen oder zu diesem codon binden. Statt dessen veranlasst der Halt codon die Schwergängigkeit eines Ausgabe-Faktor-Proteins, das die Zerlegung des kompletten ribosome/mRNA Komplexes veranlasst.

Mehrere Antibiotika handeln durch das Hemmen der Übersetzung; diese schließen anisomycin, cycloheximide, chloramphenicol, tetracycline, Streptomycin, erythromycin, und puromycin, unter anderen ein. Prokaryotic ribosomes haben eine verschiedene Struktur von diesem von eukaryotic ribosomes, und so können Antibiotika Bakterieninfektionen ohne jeden Nachteil zu einem eines eukaryotic Gastgebers spezifisch ins Visier nehmen

Grundlegende Mechanismen

Der grundlegende Prozess der Protein-Produktion ist Hinzufügung einer Aminosäure auf einmal zum Ende eines Proteins. Diese Operation wird durch einen ribosome durchgeführt. Die Wahl des Aminosäure-Typs beizutragen wird durch ein mRNA Molekül bestimmt. Jede hinzugefügte Aminosäure wird zu einer drei nucleotide Subfolge des mRNA verglichen. Für jeden solchen möglichen Drilling wird nur ein besonderer Aminosäure-Typ akzeptiert. Die aufeinander folgenden zur Kette hinzugefügten Aminosäuren werden aufeinander folgenden nucleotide Drillingen im mRNA verglichen. Auf diese Weise bestimmt die Folge von nucleotides in der Schablone mRNA Kette die Folge von Aminosäuren in der erzeugten Aminosäure-Kette.

Die Hinzufügung einer Aminosäure kommt an der C-Endstation des peptide vor, und so, wie man sagt, ist Übersetzung geleiteter amino-to-carboxyl.

Der mRNA trägt genetische Information verschlüsselt als eine ribonucleotide Folge von den Chromosomen bis den ribosomes. Die ribonucleotides werden durch die Übersetzungsmaschinerie in einer Folge von genanntem codons von nucleotide Drillingen "gelesen". Jeder jener Drillinge codiert für eine spezifische Aminosäure.

Die ribosome Moleküle übersetzen diesen Code zu einer spezifischen Folge von Aminosäuren. Der ribosome ist eine multisubunit Struktur, die rRNA und Proteine enthält. Es ist die "Fabrik", wo Aminosäuren in Proteine gesammelt werden.

tRNAs sind kleine Nichtcodier-RNS-Ketten (74-93 nucleotides), dass Transportaminosäuren zum ribosome. tRNAs eine Seite für die Aminosäure-Verhaftung haben, und eine Seite einen anticodon genannt hat. Der anticodon ist ein RNS-Drilling, der dem mRNA Drilling ergänzend ist, der für ihre Ladungsaminosäure codiert.

Aminoacyl tRNA synthetase (ein Enzym) katalysiert das Abbinden zwischen spezifischem tRNAs und den Aminosäuren, nach denen ihre anticodon Folgen verlangen. Das Produkt dieser Reaktion ist ein aminoacyl-tRNA Molekül. Dieser aminoacyl-tRNA reist innerhalb des ribosome, wo mRNA codons durch die Ergänzungsbasis verglichen werden, die sich zu spezifischem tRNA anticodons paart. Der ribosome hat drei Seiten für tRNA, um zu binden. Sie sind die aminoacyl Seite (hat A abgekürzt), die peptidyl Seite (hat P abgekürzt), und die Ausgangsseite (hat E abgekürzt). In Bezug auf den mRNA werden die drei Seiten 5'to 3' E-P-A orientiert, weil sich ribosomes zum 3' Ende von mRNA bewegt. Eine Seite bindet den eingehenden tRNA mit dem ergänzenden codon auf dem mRNA. Die P Seite hält den tRNA mit dem Wachsen polypeptide Kette. Die E Seite hält den tRNA ohne seine Aminosäure. Wenn ein aminoacyl-tRNA am Anfang zu seinem entsprechenden codon auf dem mRNA bindet, ist es in Eine Seite. Dann formt sich ein peptide Band zwischen der Aminosäure des tRNA in Eine Seite und der Aminosäure des beladenen tRNA in der P Seite. Das Wachsen polypeptide Kette wird dem tRNA in Eine Seite übertragen. Versetzung kommt vor, den tRNA in der P Seite jetzt ohne eine Aminosäure zur E Seite bewegend; der tRNA, der in Eine Seite war, die jetzt wegen der polypeptide Kette angeklagt ist, wird zur P Seite bewegt. Der tRNA in den E Seite-Blättern und einem anderen aminoacyl-tRNA geht In eine Seite ein, um den Prozess zu wiederholen.

Nachdem die neue Aminosäure zur Kette hinzugefügt wird, bewegt die Energie, die durch die Hydrolyse eines GTP zur Verfügung gestellt ist, der zum translocase EF-G (in prokaryotes) und eEF-2 (in eukaryotes) gebunden ist, den ribosome unten ein codon zum 3' Ende. Die für die Übersetzung von Proteinen erforderliche Energie ist bedeutend. Für ein Protein, das n Aminosäuren enthält, ist die Zahl von energiereichen Phosphatobligationen, die erforderlich sind, es zu übersetzen, 4n-1. Die Rate der Übersetzung ändert sich; es ist in prokaryotic Zellen (bis zu 17-21 Aminosäure-Rückstände pro Sekunde) bedeutsam höher als in eukaryotic Zellen (bis zu 6-9 Aminosäure-Rückstände pro Sekunde).

Genetischer Code

Wohingegen andere Aspekte wie die 3D-Struktur, genannt tertiäre Struktur, des Proteins nur mit hoch entwickelten Algorithmen, der Aminosäure-Folge vorausgesagt werden können, hat primäre Struktur genannt, kann allein von der Nukleinsäure-Folge mithilfe von einem Übersetzungstisch bestimmt werden.

Diese Annäherung kann die richtige Aminosäure-Zusammensetzung des Proteins insbesondere nicht geben, wenn unkonventionelle Aminosäuren wie selenocysteine ins Protein vereinigt werden, das für durch einen herkömmlichen Halt codon in der Kombination mit einer abwärts gelegenen Haarnadel (Einfügungsfolge von SElenoCysteine oder SECIS) codiert wird.

Es gibt viele Computerprogramme, die dazu fähig sind, eine Folge der DNA/RNS in eine Protein-Folge zu übersetzen. Normalerweise wird das mit dem Genetischen Standardcode durchgeführt; viele bioinformaticians haben mindestens ein solches Programm an einem Punkt in ihrer Ausbildung geschrieben. Jedoch können wenige Programme alle "speziellen" Fälle, wie der Gebrauch der alternativen Einleitung codons behandeln. Zum Beispiel codiert der seltene alternative Anfang codon CTG für Methionine, wenn verwendet, als ein Anfang codon, und für Leucine in allen anderen Positionen.

Beispiel: Kondensierter Übersetzungstisch für den Genetischen Standardcode (von der NCBI Taxonomie webpage).

AUTOMATISCHES BUCHUNGSSYSTEM =

FFLLSSSSYY**CC*WLLLLPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG

Anfänge =

---M---------------M---------------M----------------------------

Base1 =

TTTTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGG

Base2 =

TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGG

Base3 =

TCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAG

Übersetzungstische

Selbst wenn, mit gewöhnlichen Folgen von Eukaryotic wie das Hefe-Genom arbeitend, es häufig gewünscht wird, um im Stande zu sein, alternative Übersetzungstische — nämlich für die Übersetzung der mitochondrial Gene zu verwenden. Zurzeit werden die folgenden Übersetzungstische von NCBI Taxonomy Group für die Übersetzung der Folgen in GenBank definiert:

1: Der Standard

2: Der Mitochondrial Wirbelcode

3: Die Hefe Mitochondrial Code

4: Die Form, das Protozoon, und der Code des Coelenterate Mitochondrial und der Mycoplasma/Spiroplasma-Code

5: Der Mitochondrial Wirbellose Code

6: Der Ciliate, Dasycladacean und Hexamita Nuclear Code

9: Der Echinoderm und Plattwurm Mitochondrial Code

10: Euplotid Kerncodecbn dxh

11: Das Bakterielle und Werk Plastid Code

12: Die Alternative Hefe Kerncode

13: Der Code des Ascidian Mitochondrial

14: Der Alternative Plattwurm Mitochondrial Code

15: Blepharisma Kerncode

16: Chlorophycean Mitochondrial Code

21: Trematode Mitochondrial Code

22: Scenedesmus obliquus mitochondrial Code

23: Thraustochytrium Mitochondrial Code

Siehe auch

• DNA codon Tisch
• Ausgebreiteter genetischer Code
• Protein-Methoden

Weiterführende Literatur

Links

• Virtuelle Zellzeichentrickfilm-Sammlung: Das Einführen der Übersetzung
• mRNA dem Aminosäure-Übersetzer