Translacija
Sinteza proteina se obavlja u procesu nazvanom translacija u kome se abeceda nukleinskih kiselina sa četiri slova (A; G;C;T) mora prevesti na jezik proteina sa 20 različitih aminokiselina. Dok se replikacija i transkripcija eukariota vrše u jedru, translacija se odvija na ribozomima u citoplazmi. Translacija je proces kojim se niz nukleotida u i-RNK prevodi u niz aminokiselina u proteinu. Ulogu prevodioca u ovom procesu (translatio = prevođenje ) igraju t-RNK koje jednom svojim krajem (antikodonom) iščitavaju kodon na i-RNK, a na drugom kraju nose odgovarajuću aminokiselinu.
Uvodno o translaciji
Sinteza proteina u ćeliji je složen proces koji se odvija uz učešće ribozoma, i-RNK, t-RNK i velikog broja enzima. Proteini su realizatori genetičkih informacija od čije strukture i funkcije zavisi odvijanje svih vitalnih procesa u ćeliji. U toku procesa translacije nikada ne dolazi do direktne veze između kodona i-RNK i odgovarajućih aminokiselina, iako redosled ugrađivanja aminokiselina u polipeptidni lanac u potpunosti zavisi od redosleda kodona u i-RNK. Ulogu posrednika između kodona i-RNK i aminokiselina imaju t-RNK koje se jednim krajem vezuju za kodon, a drugim za odgovarajuću aminokiselinu.
Kod prokariota se transkripcija i translacija odvijaju skoro istovremeno u citoplazmi ( u isto vreme na istom mestu). Kod eukariota su ova dva procesa i prostorno i vremenski razgraničeni. Prvo se u jedru izvrši transkripcija, zatim se nezrele RNK dodatno u jedru obrađuju pa se tek onda šalju u citoplazmu gde se obavlja translacija (vidi donju shemu). Kod obe grupe organizama translacija se vrši u 5'-3' pravcu.
Transportne RNK
Da bi se mogli razumeti procesi koji se vrše za vreme translacije, potrebno je upoznati strukturu i osobine t-RNK. T-RNK su najmanje veličine među RNK molekulima (veličina im je svega 70-90 nukleotida). Njihova sekundarna struktura ima oblik deteline sa tri lista i obrazuje se vodoničnim vezama između komplementarnih baza (samo što za razliku od DNK ovde te baze pripadaju istom lancu). Molekul t-RNK sadrži 4 kraka, od kojih tri imaju po jedan dvolančani deo (dršku) i jedan jednolančani deo (petlju). Krak koji ne sadrži petlju predstavlja mesto vezivanja aminokiselina. Na njegovom 3' kraju nalazi se triplet CCA za koji se vezuje aminokiselina. Naspram ovog kraka nalazi se krak koji nosi antikodon.
Vezivanje aminokiseline za t-RNK katalizuje enzim aminoacil-t-RNK sintetaza koji omogućava da se ova veza obogati energijom oslobođenom razlaganjem ATP-a. Ta energija će kasnije biti upotrebljena za formiranje peptidne veze.
Prema tome, t-RNK imaju veoma značajnu ulogu u prevođenju genetičke informacije sa jezika nukleotida na jezik aminokiselina. Ispravno čitanje genetičke informacije (tačnost translacije) u velikoj meri zavisi od toga da se svaka aminokiselina veže baš za odgovarajuću t-RNK, kao i od pravilnog vezivanja kodona i antikodona (A=U; GºC).
Tok translacije
Translacija se odvija kroz tri faze: inicijaciju, elongaciju i terminaciju.
Prva faza, inicijacija, obuhvata procese kojima se vezuje i-RNK sa malom i velikom subjedinicom ribozoma. U ribozomu ima dva mesta, tzv. P i A mesto (P-peptidil mesto; A-aminoacil mesto, P mesto je ono na kome je vezana t-RNK sa povezanim aminokiselinama, a A mesto je ono na koje dolazi t-RNK sa novom aminokiselinom), za koje se mogu vezati dve t-RNK.
Prva t-RNK koja ulazi u ribozom je ona sa antikodonom koji je komplementaran start kodonu AUG (kod prokariota pored AUG, start kodon može da bude i GUG). Ta t-RNK nosi aminokiselinu metionin i vezuje se za P mesto. Na A mesto u ribozomu dolazi druga t-RNK čiji antikodon je komplementaran narednom kodonu i-RNK (prvi posle start kodona).Dve aminokiseline su sada blizu jedna drugoj. Kida se veza između metionina i t-RNK, a oslobođena energija se koristi za stvaranje peptide veze između dve prve aminokiseline. Prva t-RNK napušta ribozom, a druga po redu t-RNK prelazi sa A na P mesto čime se ribozom pomera za jedan kodon duž i-RNK. Ribozom se pomera u 5'-3' pravcu. Sada se na P mestu nalazi t-RNK za koju su vezane dve aminokiseline, a A mesto je slobodno. Na A mesto ulazi sledeća po redu t-RNK koja nosi antikodon komplementaran trećem kodonu i-RNK i proces se ponavlja sve dok se u i-RNK ne stigne do stop kodona.
Pošto stop kodon ne određuje ni jednu aminokiselinu, za njega se vezuje neki od proteinskih faktora (RF1, RF2 ili RF3 kod prokariota, dok je kod eukariota samo jedan faktor označen kao eRF; RF-faktor relaksacije) što dovodi do raspada čitavog kompleksa (odvajaju se subjedinice ribozoma od t-RNK i i-RNK i oslobađa se novosintetisani polipeptidni lanac).
Pogledaj
Literatura
- Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
- Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
- Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
- Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
- Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
- Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
- Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
- Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
- Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, beograd, 1986.
- Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
