2) синтезе РНК
3) синтезе молекулы белка (+)
4) удвоении молекулы ДНК
Трансляция — это этап реализации генетической информации, при котором последовательность нуклеотидов матричной РНК преобразуется в последовательность аминокислот полипептидной цепи. Процесс происходит на рибосомах: они последовательно считывают кодоны мРНК, а транспортные РНК с комплементарными антикодонами доставляют соответствующие аминокислоты. Между аминокислотами образуются пептидные связи, в результате чего формируется полипептид, который затем может подвергаться сворачиванию и посттрансляционным модификациям с образованием функционального белка.
Трансляцию необходимо отличать от других этапов передачи генетической информации. Репликация обеспечивает удвоение ДНК перед делением клетки, а транскрипция представляет собой синтез РНК на матрице ДНК. Сами аминокислоты при трансляции не синтезируются: они используются как готовые мономеры для построения белковой молекулы. Таким образом, ключевым результатом трансляции является образование полипептидной цепи в соответствии с генетическим кодом мРНК.
| Процесс | Матрица | Основной продукт | Ключевые структуры и ферменты | Биологическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Репликация | ДНК | Новая молекула ДНК | ДНК-полимеразы, хеликазы, праймазы | Удвоение генетического материала перед делением клетки |
| Транскрипция | ДНК | РНК | РНК-полимераза | Перенос генетической информации с ДНК на РНК |
| Процессинг РНК | Первичный транскрипт | Зрелая мРНК | Сплайсосома, ферменты кэпирования и полиаденилирования | Подготовка эукариотической мРНК к трансляции |
| Трансляция | мРНК | Полипептидная цепь | Рибосомы, тРНК, аминоацил-тРНК-синтетазы | Синтез белка по нуклеотидной последовательности мРНК |
| Инициация трансляции | Начальный участок мРНК | Инициаторный рибосомный комплекс | Малая и большая субъединицы рибосомы, инициаторная тРНК | Определение стартового кодона и начала синтеза белка |
| Элонгация | Последовательность кодонов мРНК | Удлиняющийся полипептид | тРНК, рибосома, факторы элонгации | Последовательное присоединение аминокислот |
| Терминация | Стоп-кодон мРНК | Завершённая полипептидная цепь | Факторы терминации | Прекращение синтеза и высвобождение белка |
Точность трансляции обеспечивается соответствием кодонов мРНК антикодонам тРНК и правильным присоединением аминокислот к тРНК специализированными аминоацил-тРНК-синтетазами. Нарушения этих механизмов способны приводить к образованию дефектных белков и изменению клеточных функций. В молекулярно-генетической и судебно-экспертной практике понимание этапов экспрессии генов важно для интерпретации последствий мутаций, поскольку изменения нуклеотидной последовательности могут изменять аминокислотный состав и свойства синтезируемого белка.