翻译

翻译的生物学定义

翻译的生物学定义

在生物学上,翻译是一个步骤蛋白质的生物合成遗传密码从哪来的一股信使核糖核酸是解码后产生特定序列的氨基酸在原核生物和真核生物中,它都发生在核糖体然而,在真核生物中,它发生在附着在核表面的核糖体上内质网(ER),使翻译后新形成的蛋白质在ER内进一步成熟,然后标记高尔基体用于运输内部或外部细胞。翻译的步骤基本上是为原核生物和真核生物一样。这些步骤引发,翻译伸长,翻译终止。在开始时,核糖体结合到mRNA和随后的tRNA附着在起始密码子的成绩单。接下来是翻译伸长其中,根据mRNA转录本中的密码子序列,由tRNAs将特定顺序的氨基酸带到核糖体位点。氨基酸由肽键连接成链。的终止密码子在笔录中表示该终止阶段。最终,翻译停止,新形成的蛋白质经历成熟(如蛋白质折叠或翻译后修饰)。

翻译的定义

翻译步骤:起始、延伸和终止。这张插图显示了翻译是如何在真核细胞中进行的。来自细胞核的信使rna中的遗传密码通过的作用被翻译成一个特定的氨基酸序列酰tRNAS和核糖体

翻译,一般来说,就是把某物转换成另一种形式,例如把一个词从一种语言转换成另一种语言。但是生物学中的翻译是什么呢?在生物学上,翻译同样是转换;然而,在这方面,它是将遗传信息的处理(成绩单从mRNA到a的生长链中特定的氨基酸序列多肽

词源

这个词翻译来自拉丁语翻译,意为“转移”,相当于trānslāt(美国)+ -离子

中心法则

分子生物学的中心法则时,遗传信息从DNA流动到DNA(由复制),并从DNA到mRNA(有转录)至蛋白质(翻译)。在后者中,来自信使rna的遗传密码是作为一个三核苷酸密码子,即一组三个相邻的核苷酸。

DNA复制与翻译

DNA复制是产生像DNA这样的多核苷酸链的精确副本的过程。根据腺嘌呤-胸腺嘧啶(AT)和鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)碱基配对,遗传信息的流动将通过互补碱基配对从DNA到DNA。参与这一过程的酶是DNA聚合酶。相反地,遗传信息在翻译过程中是通过与tRNA的互补碱基配对,从mRNA到蛋白,即腺嘌呤-尿嘧啶(AU)和鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)碱基配对。参与转译的酶是核酶。
DNA复制是一个预备步骤,以细胞分裂(有丝分裂减数分裂)。转录后的翻译是蛋白质合成的一个步骤。因此,DNA复制的产物是DNA的一个副本,而翻译的产物是多肽链或蛋白质。
在原核生物中,DNA复制发生在细胞质中,而在真核生物它在细胞核中发生。翻译,相比之下,发生在原核生物和真核生物核糖体。

转录与翻译

蛋白质的生物合成是产生蛋白质分子的生物过程。第一步是氨基酸的合成。氨基酸可以从碳源,例如产生葡萄糖。然而,并非所有的氨基酸需要合成。他们中有些人可以从饮食来源中获得。转录是下一步。然而,在基因表达方面,这是第一步。DNA的一个片段被复制到mRNA模板中。与DNA复制不同,转录不需要引物。相反,它发生在一个基因被打开的时候。另外,AU碱基对和CG碱基对也是互补的。在RNA中,尿嘧啶取代了DNA的胸腺嘧啶。因此,在RNA合成(包括转录)过程中,腺嘌呤与尿嘧啶配对而不是与胸腺嘧啶配对。
由转录产生的模板也称为mRNA转录本,因为遗传密码被转录成mRNA。这个转录在下一步被解码,翻译。在这个阶段,mRNA转录是在翻译成氨基酸以特定的顺序多肽链。在翻译后,新生成的多肽进一步经历蛋白质成熟,如翻译后修饰和蛋白质折叠。翻译和抄写的对比见下表。

转录 翻译
定义 将DNA复制成mRNA的过程 将mRNA转录物翻译成氨基酸的过程
步骤 (1)初始化
(2)启动子逃跑
(3)伸长
(4)终止
(1)初始化
(2)伸长
(3)终止
位置 原核生物s在细胞质中,而在真核生物S,在细胞核 在原核生物和真核生物中,在核糖体所在的细胞质中
RNA聚合酶 核糖酶
产品 信使核糖核酸 多肽或蛋白质
函数 基因表达的第一步
mRNA合成
基因表达的第二个步骤
肽或蛋白质合成

mRNA, tRNA和rRNA

有三个rna参与翻译。它们是mRNA(信使RNA)、tRNA(转移RNA)和rRNA(核糖体RNA)。mRNA是转录产生的RNA。它由5 ' cap、5 ' utr区、编码区、3'UTR区和poly(a)尾组成。用于基因表达的DNA片段的副本位于其编码区。它以a开头起始密码子在5点结束和a终止密码子在3 '端。
tRNA是将特定氨基酸转移到核糖体并添加到不断生长的氨基酸链上的RNA。它有两个主要的网站:一个是反手臂含有反密码子,另一个是受体抑制,这是氨基酸的位点。与氨基酸的tRNA被称为氨酰-tRNA。的氨基酸附着到在尾CCA腺嘌呤的3'-OH的通过共价键的-COOH。的tRNA的另一种类型是肽酰tRNA,这是一个的tRNA携带生长的肽链。
rRNA基因是的RNA组分核糖体。核糖体是在原核生物和真核生物的细胞中细胞质结构。原核生物的核糖体70S是真核生物,而的核糖体80S是。无论70s和80s是由一个大亚基和小亚基组成。大亚基用作核酶催化两个氨基酸之间的肽键的形成。与此相反的tRNA和mRNA携带的遗传信息,rRNA基因没有。然而,它有三个结合位点,RNA:A,P和E点。在A(氨)站点是氨酰-tRNA码头。的P(肽)站点是肽酰-tRNA结合。在E(出口)网站是其中的tRNA离开核糖体。

密码定义(生物学)

RNA密码子氨基酸图。

密码子在生物学中是指mRNA中三个相邻的核苷酸的集合。它也被称为三重态。它与氨基酰基- trna的反密码子互补。
例子:

  • 鸟嘌呤-胞嘧啶-胞嘧啶(GCC)是氨基酸的密码子丙氨酸
  • 鸟嘌呤-尿嘧啶-尿嘧啶(GUU)代码缬氨酸
  • 胞嘧啶-尿嘧啶-腺嘌呤(CUA)编码亮氨酸
  • 尿嘧啶-腺嘌呤-腺嘌呤(UAA)是一个终止密码子。

反密码子定义(生物学)

反密码子是指位于tRNA上的三个相邻核苷酸的序列。它与信使rna的密码子互补。例如,的反密码子甘氨酸是CCC(胞嘧啶 - 胞嘧啶 - 胞嘧啶)结合密码子GGG mRNA的(鸟嘌呤 - 鸟嘌呤 - 鸟嘌呤)。

翻译的步骤

在开始之前,会发生一个预翻译步骤。这种氨基酸通过共价键与相应的tRNA结合,称为生物活化。

初始化

翻译起始是其中由mRNA的所携带的遗传密码被解码以产生在一个多肽链中的氨基酸的序列特异性翻译的第一主步骤。核糖体结合到mRNA的5'末端的小亚基作为促进由起始因子(IF)。第一个tRNA的重视起始或起始密码子。一个起始密码子是mRNA中通常由AUG指定的密码子。它被formylmethionyl-tRNA (tRNA)识别f)存在于原核生物中,而在真核生物中则存在于甲硫酰trna中。

翻译延伸

初始化后转录延伸。这是当下一个氨基酰基trna与GTP和伸长因子(EF)结合到核糖体。核糖体然后易位到下一个mRNA密码子导致氨基酸链的延长。

翻译终止

最后一步是翻译终止。这是肽基tRNA遇到a时终止密码子(例如UAA,UAG,UGA或)。终止密码子不编码任何氨基酸但作为翻译的终止信号。
当到达终止密码子时,新生成的蛋白质通过蛋白质折叠或翻译后修饰而成熟。

原核翻译和真核翻译

原核生物和真核生物的翻译的主要步骤是相同的(即起始、延伸、易位和终止),并且在两个细胞中都发生在核糖体上。原核生物的转译发生在70型核糖体上,而真核生物的转译发生在80型核糖体上。由于原核生物缺乏膜结合的细胞器,它们的mRNA转录是在细胞质中合成的。在真核生物中,mRNA在细胞核中合成,然后释放到核糖体所在的细胞质中。在真核生物中,不断增长的氨基酸链通过附着在内质网上的核糖体释放到内质网的腔内。

翻译在原核生物 在真核生物翻译
从DNA的mRNA转录在细胞质中合成 从DNA的mRNA转录在细胞核中被合成
信使rna是多顺反子 信使rna是monocistronic
翻译发生在70年代的核糖体 80年代核糖体发生转译
主要步骤:
(1)初始化
(2)伸长
(3)终止
主要步骤:
(1)初始化
(2)伸长
(3)终止
翻译启动机制是独立于cap的 翻译引发机制是帽依赖性或帽依赖性
首先tRNA是Met-tRNAf 首先tRNA是Met-tRNA
起始因子:IF1,IF2,IF3 启动因子:eIF1、eIF2、eIF3、eIF4、eIF5A、eIF5B、eIF6
延伸系数:EF-Tu和EF-Ts 伸长率因素:eEF1和EEF2
终止释放因子:RF1, RF2, RF3 松开终止的因素:ERF1
相对快一些,大约每秒20个氨基酸 相对较慢的,每秒1个氨基酸

相关术语

也可以看看

参考

  1. 生物学的中心教条。(2014)。检索自Csbsju.edu网站:http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/chem%20and%20society/cent_dogma/olcentdogma.html
  2. 翻译:DNA到mRNA到蛋白质在Scitable学习科学。(2013)。摘自Nature.com网站:https://www.nature.com/scitable/topicpage/translation-dna-to-mrna-to-protein-393/
  3. 转录和翻译。(2017年,4月26日)。从Uq.edu.au网站检索:https://di.uq.edu.au/community-and-alumni/sparq-ed/sparq-ed-services/transcription-and-translation
  4. 转录/翻译。(2019)。检索自Iupui.edu网站:https://www.biology.iupui.edu/biocourses/N100/2k3ch13dogma.html
  5. 蛋白质合成。(2019)。摘自elmhurst edu网站:http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/584proteinsyn.htm
  6. 研究指南:BSCI 1510L文学与统计手册:遗传密码与分子生物学的中心法则。(2018)。从Vanderbilt.edu网站检索:http://researchguides.library.vanderbilt.edu/c.php?g=69346&p=816436
  7. 第13章讲义:DNA功能。(不详)。https://facultystaff.richmond.edu/~lrunyenj/bio554/lectnotes/Chapter13.pdf:取自
  8. DNA和RNA - 计算医学中心。(2009年)。从Jefferson.edu网站检索:https://cm.jefferson.edu/learn/dna-and-rna/


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