Back to chapter

9.4:

تحسين دقة الترجمة

JoVE Core
Biologia Molecular
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia Molecular
Improving Translational Accuracy

Idiomas

COMPARTILHAR

يتم ترجمة آر إن إيه الرسول الفردي في حقيقيات النواه للحصول على بروتين ذوحجم نموذجي في غضون 30 إلى 60 ثانية تقريبًا. أثناء هذه العملية،دقة الترجمة تتحقق بواسطة عوامل الاستطالة،إيه إف-تى يو و إيه إف جى في البكتيريا و إيه إف 1 و إيه إف 2 فى حقيقيات النوى أثناء الترجمة،ترتبط إيه إف-تى يو مع جى تى بى و أمينو أسيل آر إن أيه الناقل معًا،يرتبطا بموقع الريبوسوم لتكوين زوج شفرة مقابل شفرة يتم التحقق مرتين من كل تفاعل شفرة مقابل شفرة نقطة التحقق الأولى هي إقران القاعدة التكميلية بين شفرة آر إن أيه الرسول ومقابل شفرة آر إن أيه الناقل. التطابق الصحيح للشفرة مقابل شفرة يرتبط بإحكام اكثر من ال آر إن أيه الناقل الخطأ الذي سيتفكك.عند نقطة التحقق الثانية،جزء من ال 16 إس آر أر إن أيه في وحدة الريبوسوم الفرعية الصغيرة ينطوي حول القواعد المقترنة مكونا شبكة من تواصل الريبوسم التى تكون محددة لكل موضع فى الشفرة مقابل شفرة يفشل آر إن أيه الناقل الغير المتطابق بإجراء تواصل مع الريبوسوم ويتفكك،بينما آر إن أيه الناقل الصحيحة تغيير تشكُل المركز الحفاز داخل الريبوسوم. وهذا ما يسمى بالملاءمة المستحثة. وهذا إف-تى يو أن يحلل مائيا جى تى بى من الريبوسوم.أمينو أسيل آر إن أيه الناقل المحرر يستطيع ألآن المشاركة في الترجمة. إذا هرب أمينو أسيل آر إن أيه الناقل من التدقيق و التصحيح وتم إضافته إلى سلسلة عديد البيبتيدات المتزايدة،فإنه عدم تطابق شفرة مقابل شفرة في الموقع بى من الريبوسوم يسبب زيادة في معدل الخطأ في الموقع بواسطة جولات متعاقبة من سوء دمج الحمض الأميني،سلسلة البيبتيدات المعيبة تنتهي مبكرا بواسطة عوامل التحرير والبروتين المعيب يتحلل.

9.4:

تحسين دقة الترجمة

التكامل الأساسي بين الأزواج الأساسية الثلاثة من كودون mRNA و tRNA مضاد الكودون ليس آلية آمنة من الفشل. يمكن أن تتراوح الأخطاء من عدم تطابق واحد إلى عدم وجود اقتران أساسي صحيح على الإطلاق. فرق الطاقة الحرة بين القاعدة الصحيحة والصحيحة تقريبًا يمكن أن تكون الأزواج صغيرة مثل 3 كيلو كالوري/مول. مع كون التكامل هو خطوة التدقيق اللغوي الوحيدة، فإن تكرار الخطأ المقدر سيكون حمض أميني خاطئ واحد في كل 100 حمض أميني متضمن.ومع ذلك، فإن ترددات الخطأ التي لوحظت في الكائنات الحية أقل بكثير.

يتم ضمان المستوى العالي من الدقة من خلال خطوتين إضافيتين في التدقيق النسخي تتضمن مبدأين من تفاعلات الركيزة الإنزيمية.

داخل الريبوسوم، يحفز مركز ترانسفيراز الببتيدل (PTC) تكوين الرابطة التساهمية بين الأحماض الأمينية لتشكيل سلسلة بولي ببتيد. مثل أي إنزيم آخر، يحتوي PTC أيضًا على موقع نشط يميز بين الركائز بناءً على هيكلها الجزيئي. تشكل المخلفات من RNA الريباسي 16S للوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة روابط هيدروجينية مع ذرات القاعدة والعمود الفقري للزاوية المزدوجة من كودون ومضاد الكودون. يمكن فقط للحمض النووي الريبي الصحيح إحداث تغييرات توافقية في PTC ، الذي ينفذ التحفيز.

تحدث الخطوة الثانية، التي تسمى التصحيح الحركي، بعد التفكك النهائي لـ EF-Tu & # 183 ؛ الناتج المحلي الإجمالي من الريبوسوم. يمثل التحلل المائي GTP بداية تأخير زمني قصير ينتقل خلاله أمينوأسيل-tRNA إلى الموقع النشط لـ PTC للتحفيز. خلال هذا التأخير، من المرجح أن تنفصل أي أزواج غير صحيحة من الكودون والمضاد الكودون التي انزلقت خلال خطوة الملاءمة المستحثة عن الأزواج الصحيحة. والسبب في ذلك هو أن الحمض النووي الريبي الخاطئ يصنع أزواجًا أضعف من القواعد مع الكودون، ويكون التأخير الزمني أطول في حالة التطابقات غير الصحيحة.

Leitura Sugerida

  1. Alberts, Bruce. "Molecular Biology of the Cell." (2016), Pgs 343-346.
  2. Rodnina, Marina V., and Wolfgang Wintermeyer. "Ribosome fidelity: tRNA discrimination, proofreading and induced fit." Trends in biochemical sciences 26, no. 2 (2001): 124-130.
  3. Ieong, Ka-Weng, Ülkü Uzun, Maria Selmer, and Måns Ehrenberg. "Two proofreading steps amplify the accuracy of genetic code translation." Proceedings of the National Academy of Sciences 113, no. 48 (2016): 13744-13749.