Kas yra vertimas baltymų sintezėje?

Vertimas baltymų sintezėje reiškia baltymų surinkimo ląstelėse fazę, kai RNR dekoduojama, kad susidarytų aminorūgščių grandinė. Vertimas yra antrasis baltymų gamybos etapas, po transkripcijos, DNR kodavimas į baltymų surinkimo kryptis mRNR pavidalu. Visos keturios baltymų sintezės transliacijos fazės vyksta ląstelės ribosomoje ir yra vadinamos aktyvacija, iniciacija, pailgėjimu ir nutraukimu. Vertimas sukuria pagrindines struktūras, kurios yra daugelio gyvų audinių pagrindas, tačiau svarbūs baltymų sintezės aspektai išlieka ir po vertimo.

Baltymų sintezė susideda iš mažiausiai dviejų etapų. Pirma, ląstelės branduolyje nukleino rūgšties DNR grandinė yra šablonas, gaminantis mRNR, kuri iš DNR kopijuoja aminorūgščių, baltymų statybinių blokų, sintezės instrukcijas: tai vadinama transkripcija. Transliacijos fazė baltymų sintezėje vyksta ląstelėje, bet už branduolio ribų, specialiose struktūrose, vadinamose ribosomomis. Vertimas yra baltymų surinkimas iš aminorūgščių tam tikra tvarka pagal mRNR kryptis.

Prasidėjus transliacijai mRNR pasislenka iš branduolio į ląstelės ribosomas. RNR yra organizuota pagal specifinį kodą, kur trijų nukleotidų seka yra išdėstyta taip, kad koduotų atitinkamos aminorūgšties, vieneto, vadinamo kodonu, kryptis. Ribosoma supa mRNR, naudodama ją aminorūgščių grandinei surinkti tokia pačia tvarka, kokia jos bus randamos gatavame baltyme. Ji sudaro kompleksus, suporuojančius vieną aminorūgštį su atitinkamu mRNR kodonu, todėl nukleorūgštis yra gatavo produkto planas. Aminorūgščių sintezė vyksta kaip virškinimo ir maisto metabolizmo, o ne vertimo dalis.

Transliacija baltymų sintezėje turi keletą fazių, nors prokariotinėse ląstelėse – bakterijų – procesas skiriasi nuo gyvūnų, augalų ir grybų ląstelėse. Pirmoji fazė, aktyvacija, suporuoja amino sekas su atitinkamais mRNR kodonais per cheminius ryšius tikslaus proceso metu. Iniciacija prasideda ribosomoje, kai ji prisijungia prie mRNR iniciacijos vietos, kuri pradeda tikrąjį baltymų surinkimą. Pailgėjimas apibūdina ribosominį daugiau aminorūgščių pridėjimą prie vieno surinkimo grandinės galo – procesas, kuris tęsiasi mRNR grandine, kol pasiekiamas kodonas, reiškiantis sustojimą.

Galutinė baltymų sintezės transliacijos fazė vadinama nutraukimu ir priklauso nuo specializuotų cheminių faktorių, atpažįstančių vieną iš trijų galimų RNR sustabdymo pranešimų ir atitinkamai reaguojančių, išlaisvindamos baltymą iš ribosomos. Vėliau naujai surinktas baltymas, vadinamas polipeptidu, gali būti modifikuotas po transliacijos, įskaitant pokyčius, kurių RNR neužkoduoja. Be to, polipeptidas turi būti sulankstytas į specifinę formą – konformaciją – kuri lemia gatavo baltymo struktūrą ir galutinę funkciją.