תרגום (ביולוגיה)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

בביולוגיה, תרגום (באנגלית: Translation) הוא השלב העיקרי והאחרון בסינתזת חלבון שעוקב לתהליך השעתוק.

בתהליך התרגום מולקולת חלבון מסונתזת לפי מידע המצוי במולקולת רנ"א שליח (mRNA) על-פי חוקי הקוד הגנטי. בשונה מתהליך השעתוק שבו קוד ה-DNA עובר לקוד הרנ"א עם שינוי קל בלבד (U במקום T), בתהליך התרגום המידע המצוי במולקולת הרנ"א, המקודד באמצעות ארבעת סוגי הנוקלאוטידים מתורגם לתוכן שרשרת חומצות האמינו המרכיבה את החלבון. הקוד הגנטי מקודד ל-20 סוגים של חומצות אמינו בתוספת סימוני תחילת תרגום ועצירת תרגום, ולכן מעבר זה אינו מעבר פשוט. בתהליך התרגום, סוג כל חומצת אמינו בחלבון המסונתז נקבע על פי רצף של שלושה נוקלאוטידים סמוכים הנמצאים על-גבי מולקולת רנ"א שליח. שלשה כזו קרויה קודון.

תוכן עניינים 1 תיאור התהליך 1.1 אתחול 1.2 התארכות 1.3 סיום 2 קישורים חיצוניים

[עריכה] תיאור התהליך

מולקולת הרנ"א שליח יוצאת מגרעין התא אל הציטופלזמה, שם מתבצע תהליך התרגום. התהליך כולו מבוצע באמצעות קומפלקס חלבוני גדול הקרוי ריבוזום. קומפלקס זה בנוי משילוב של אנזימים חלבוניים ומולקולת רנ"א ריבוזומלי. תוך כדי תהליך התרגום, הריבוזום עובר על מולקולת הרנ"א שליח מאתר את הקוד לאתחול התרגום ועובר על הרצף עד לאתר סיום התרגום מקצה 5' אל קצה 3' שלה. לכל קודון מותאמת חומצת אמינו באמצעות סוג רנ"א נוסף הקרוי רנ"א מוביל (tRNA). תפקיד הרנ"א מוביל הוא לספק את הספציפיות בהשמת חומצת אמינו על-פי תוכן הקודון. הספציפיות מושגת כיוון שהרנ"א מוביל מכיל מצד אחד אנטיקודון שנקשר לקודון ספציפי על-גבי הרנ"א שליח באמצעות זיווג בסיסים. מצד שני כל מולקולת רנ"א מוביל, קושרת את חומצת האמינו הספציפית על פי האנטיקודון שלה.

כמו תהליכים אחרים המערבים חומצות גרעין, גם התרגום מחולק לשלושה שלבים - אתחול (initiation), התארכות (elongation) וסיום (termination).

[עריכה] אתחול

התהליך מתחיל כאשר תת-היחידה הקטנה של הריבוזום נקשרת למולקולת רנ"א שליח. קישור זה מתבצע לרוב בקודון AUG, המקודד לחומצת האמינו מתיונין. לכן, מתיונין היא לרוב חומצת האמינו הראשונה בחלבון שנוצר ולרוב היא מוסרת אחרי התרגום. בפרוקריוטיים תרגום יכול להתחיל גם מקודונים אחרים. בבקטריות, חומצת האמינו הראשונה היא (N-formyl methionine) ובקיצור f-Met. זוהי מתיונין שעברה מודיפיקציה, כך שנוספה לה קבוצה מתילית שחוסמת את קבוצת האמין שלה. קבוצה זו אינה מפריעה לתהליך התרגום, שכן ה-f-Met נמצאת בקצה ה-N-טרמינלי של החלבון, והאמין החסום לא משמש לקישור. רצפים נוספים ברנ"א שליח בנוסף לקודון ה-AUG מסייעים לקישור הריבוזום. בפרוקריוטיים רצף כזה הוא AGGAGG, הנקרא (Shine-Dalgarno (SD. רצף זה מצוי 8-13 נוקלאוטידים לפני קודון ה-AUG לכיוון קצה ה-5'.

[עריכה] התארכות

לאחר קישור תת-היחידה הקטנה של הריבוזום לרצף, תת-היחידה הגדולה מצטרפת לקומפלקס. בתוך הקומפלקס הריבוזומלי הנוצר קיימים שלושה אתרים סמוכים זה לזה, המותאמים למולקולת הרנ"א מוביל: אתרי ה-P, A ו-E. הוספת חומצת אמינו חדשה בכל פעם מתבצעת בצורה הבאה:

• באתר ה-A (Amino acid site) מתבצע זיווג הבסיסים בין הקודון הנוכחי ברנ"א שליח לאנטיקודון של רנ"א מוביל המתאים לו.
• באתר ה-P (Peptide site) מצוי רנ"א מוביל נוסף ש"מחזיק" את השרשרת הפוליפפטידית שסונתזה עד לאותו רגע (ראו ציור). כאשר שני האתרים (P ו-A) מאוכלסים, נוצרת קירבה בין חומצת האמינו שהובאה לאתר A לבין הקצה ה-C-טרמינלי של השרשרת הקיימת. קשר זה מחליף את הקשר בין חומצת האמינו החדשה לרנ"א מוביל. בשלב זה האנזים פפטידיל טרנספראז יוצר קשר פפטידי בין חומצת האמינו החדשה לחלבון הקיים.
• באותו הרגע מתבצעת תזוזה של הריבוזום. הרנ"א מוביל באתר P עובר לאתר ה-E (Exit site) ועוזב את הריבוזום. הרנ"א מוביל שהיה באתר A ואשר "מחזיק" כעת את השרשרת המוארכת עובר לאתר P. לאחר צעד זה, תמונת המצב בריבוזום זהה לזו שלפני ההוספה ואתר ה-A יכול לקלוט רנ"א מוביל נוסף.

[עריכה] סיום

תהליך ההתארכות נמשך כל עוד לא מגיע הריבוזום לאחד הקודונים המכונים קודוני סיום (stop codons). כאשר הריבוזום נתקל באחד הקודונים הללו, תהליך התרגום מופסק כיוון שלאתר ה-A נקשרים "פקטורי סיום" הדומים לרנ"א מוביל, אך חסרי חומצת אמינו, כך שאינם יכולים להקשר לשרשרת החלבונית. החלבון החדש לכן, עוזב את הריבוזום ללא תוספות.

[עריכה] קישורים חיצוניים

• כיצד פועל הדנ"א
• תיאור תהליך התרגום עם תמונות וסרטון (אנגלית)
• דוידסון אונליין - מאגר מדע: תהליך סנתזת החלבון בריבוזום סרטון עם הסברים.

תהליכים בתא
מחזור התא	אינטרפאזה • מיטוזה • מיוזה • פליגה • אפופטוזה
חומצות גרעין וייצור חלבונים	שכפול DNA • שעתוק • שחבור • שחבור חליפי • תרגום
מטבוליזם	נשימה תאית • גליקוליזה • מעגל קרבס • זרחון חמצוני • תסיסה • גלוקונאוגנזה • מסלול הפנטוז פוספט • פוטוסינתזה • ניטריפיקציה