Трансляция (в биологии)

Трансляция в биологии, процесс биосинтеза полипептидных цепей белков в живых клетках. Заключается в «считывании» генетической информации, «записанной» в виде последовательности нуклеотидов в молекулах информационных (матричных) рибонуклеиновых кислот (иРНК, или мРНК), причём нуклеотидная последовательность иРНК определяет последовательность аминокислот в синтезируемых белках (см. Генетический код, Оперон). Т. осуществляется особыми внутриклеточными частицами ‒ рибосомами, с которыми связываются иРНК и активированные аминокислотные производные транспортных РНК (ак-тРНК) (см. схему). При этом ак-тРНК «узнают» в иРНК определённые тройки нуклеотидов (кодоны), соответствующие связанным с ними аминокислотам. Узнавание происходит за счёт комплементарного взаимодействия (см. Комплементарность) кодона иРНК с антикодоном (3 нуклеотидных остатка, комплементарных кодону) тРНК. Полипептидная цепь белка синтезируется в так называемом пептидилтрансферазном центре рибосомы, который подразделяется на пептидильный и аминокислотный участки. Пептидильный участок служит для связывания тРНК, к которой прикреплен растущий полипептид (пептидил-тРНК), аминокислотный ‒ для связывания ак-тРНК. Пептидная связь, соединяющая остатки аминокислот в белках, образуется за счёт реакции концевой карбоксильной группы (‒СООН) пептида в пептидил-ТРНК1 с аминогруппой (‒NH2) аминокислоты в ак-тРНК2. Т. о., после образования пептидной связи пептидная цепь оказывается связанной с тРНК2, расположенной в аминокислотном участке. Вслед за этим происходит перемещение пептидил-тРНК2 в пептидильный участок и вытеснение оттуда свободной TPHK1. При этом иРНК смещается относительно рибосомы на один кодон. Далее с аминокислотным участком рибосомы связывается новая ак-тРНК и т.д. В процессе Т. рибосома движется вдоль цепи иРНК, что сопровождается последовательным наращиванием полипептида в направлении от его N-кoнца к С-концу. Эту стадию Т. называют элонгацией (удлинением); по механизму она отличается от инициации (начала) и терминации (окончания) Т., сигналом для которых служит связывание с рибосомой соответствующих кодонов иРНК. Все стадии Т. катализируются специфическими белковыми факторами и гуанозинтрифосфатом (ГТФ). Кроме клеточных и РНК, их роль в процессе Т. могут выполнять вирусные РНК и синтетические полинуклеотиды, что широко используется при изучении механизма биосинтеза белка в бесклеточных системах.

См. также Белки (раздел Биосинтез белка), Молекулярная генетика.

Лит.: Спирин А. С., Гаврилова Л. П., Рибосома, 2 изд., М., 1971; Молекулярные основы биосинтеза белков, М., 1971; Ленинджер А., Биохимия, пер. с англ., М., 1974, гл. 30.

А. А. Богданов.