Prevajanje je zadnji korak pri uresničevanju genskih informacij. Transfer RNA (tRNA) v tem procesu pretvori verige messenger RNA (mRNA) v beljakovinska zaporedja. Napake v tem prevodu imenujemo tudi mutacije.
Kaj je prevod?
Prevajanje je postopek pretvorbe genetske kode v verige beljakovin. Med prevajanjem se odčita mRNA. Rezultat branja je sinteza beljakovin. Med prevajanjem se genetska koda pretvori v verige beljakovin. Podkorak pred prevajanjem je znan tudi kot transkripcija. Med to transkripcijo nastane enoverižni DNK prepis. Ta prepis ustreza pododdelku DNA, od katerih vsak pripada enemu gen. Transkripcijo izvaja encim RNA polimeraza. Končni produkt transkripcije je tako imenovana mRNA. Med nadaljnjim prevajanjem se ta mRNA odčita. Rezultat branja je sinteza beljakovin. Na koncu prevajanja se je mRNA tako prevedla v beljakovinske verige. Prevajanje poteka v ribosomu celice, torej v celični organeli. To je zadnji korak uresničitve genetskih informacij. V tem procesu mRNA izhaja iz jedra v citoplazmo in se zavije v ribosomi.
Funkcija in naloga
Prevajanje služi za prevajanje sekvence mRNA v beljakovinsko zaporedje. Vsak sklop mRNA je sestavljen iz verige baze. baze so prisotne v trojčkih, to je po treh zaporednih delih. Vsak osnovni triplet mRNA kodira določeno aminokislino in se imenuje tudi kodon. V mRNA obstajajo začetni kodoni, normalni kodoni in stop kodoni. Začetni kodon je sestavljen iz baze adenin, gvanin in uracil. Obstajajo trije različni stop kodoni, ki so okrajšani kot UGA, UAG in UAA. V skladu s tem so sestavljeni tudi iz uracila, gvanina in adenina, vendar v drugačnem vrstnem redu. Prevod se vedno začne pri začetnem kodonu in se konča pri zaustavitvenem kodonu. Normalni kodoni so vsi ostali osnovni trojčki. Vsak kodira določeno aminokislino. Kode AUG začetnega kodona za metionin. Trije stop kodoni so namenjeni izključno prekinitvi prevoda in zato ne kodirajo za aminokisline. V naslednjem koraku prevajanja so prenosne RNA dodeljene pomembne naloge. Ta tRNA je kratka RNA, ki prenaša pravilno aminokisline ustreznemu kodonu na mRNA. tRNA molekule so naloženi z aminokisline, encimi in beljakovin. Pomagajo ribosomu prevesti mRNA v beljakovinska zaporedja. Konstrukcija beljakovinskih zaporedij poteka s pomočjo njihovih najmanjših komponent, torej amino kisline. Ko tRNA prenese mRNA na določen ribosom, nanj veže amino kisline drugim aminokislinam in na ta način tvori peptidne verige. tRNA ima vedno več krakov. Aminokislina se naenkrat veže na enega od krakov. Nasprotno mu je komplementarni antikodon, ki vsakemu pripada osnovni kodon mRNA. V metioninna primer, tRNA ima antikodon UAC. Ta antikodon se ne ujema z vsako osnovno trojko, ampak samo s kodonom AUG. Na ta način osnovno zaporedje AUG kodira v mRNA aminokislino metionin. Vsak od amino kisline odvisna od določene tRNA. V nasprotnem primeru je ni mogoče prenesti v ustrezni kodon mRNA. Katera tRNA je odgovorna za katero aminokislino, določa njen antikodon. V ribosomu se prva tRNA veže na mRNA na začetnem kodonu. Poleg te prve tRNA se doda še druga s specifično aminokislino. Povezava zdaj sosednjih aminokislin se realizira s peptidno vezjo. Prva tRNA zapusti aminokislino na koncu druge in zapusti ribosom. Na drugi tRNA sta zdaj dve aminokislini. Ko prva tRNA spet zapusti ribosom, se na mRNA veže tretja tRNA s posebno aminokislino. Postopek se nadaljuje na ta način, dokler se ne pojavi osnovni trojček s stop kodonom. Takoj, ko se pojavi stop kodon, se peptidna veriga odlepi. Postopek se ne more nadaljevati, ker za stop kodone ni povezane tRNA.
Bolezni in motnje
Z nepravilnim uresničevanjem genskih informacij lahko nastanejo bolezni. Mutacije se tako včasih pojavijo med prevajanjem. Točkaste mutacije so spontane ali inducirane spremembe v genskem materialu, ki vplivajo le na eno nukleinsko osnovo, nekatere točkovne mutacije pa ostajajo nepomembne. To je primer, ko lahko aminokislino kodira več kodonov. To lahko povzroči enake beljakovine. Če se po drugi strani ena baza mRNA nadomesti z drugo, se točkovne mutacije imenujejo tudi substitucije. To povzroči vstavitev druge aminokisline v kodirno regijo. Na ta način nastane spremenjena beljakovina, ki morda ne bo mogla več opravljati svoje funkcije. Srpaste celice anemija je primer takšne mutacije med prevajanjem. Ta pojav je dedna bolezen rdeče barve kri celic. Kronično anemija nastopi. Posledično pride do poškodbe organov zaradi kisik pomanjkanje. Vendar pa se lahko tudi veriga mRNA med prevajanjem premakne. Če se bralni okvir premakne, pramen izgubi svoj dejanski pomen in prvotno funkcijo. V tem kontekstu se pogosto zgodijo izbrisi. To pomeni, da se baze izgubijo. Mogoče tudi pride do vstavljanja in dodajanja osnov. Delecije in vstavki so običajno hujši od nadomestkov in lahko povzročijo hude malformacije ali fizično disfunkcijo.
