分子机制

mRNA的遗传信息是来自于DNA，经由核糖体被各种tRNA所识别。tRNA可以识别mRNA上以三个核苷酸为代码的密码子，与它们相配的tRNA上的三个核苷酸被称为反密码子。带有特定反密码子的tRNA携带特定的氨基酸。因此通过翻译机制，mRNA上的密码子就可以被“翻译”为对应的氨基酸。

氨酰tRNA合成酶是催化将与tRNA相连的氨基酸连到一起组成蛋白质的酶。

原核翻译

原核生物没有细胞核，因此它们的mRNA在转录的同时就可以被翻译。假如在翻译时有多个核糖体同时工作的话，那么蛋白质的组成部分可以比较快地建成和连接到一起。

起始

转译开始时，核糖体的一个小单位与mRNA的起始密码子结合，而细胞中的氨基酸被激活，和tRNA结合，而tRNA将氨基酸带至核糖体。mRNA的起始密码子标志着mRNA上蛋白质的信息的开始位置。一般起始密码子的顺序是AUG，不过在原核生物中有不少其它的码。细菌的蛋白质以一个改变了的N -甲酰甲硫氨酸（f-Met）开始。在甲酰甲硫氨酰中，氨基被一个甲酰代替而形成了一个酰胺，这个改变使得这个码无法与一个氨基酸相结合，但这不是问题，因为这个码标志着一个蛋白质的开始。在原核细胞中mRNA与核糖体的结合由一个被称为夏因-达尔加诺序列的基组导入，这个序列一般位于开始位置前8到13个核苷酸的地方。

延长

一个激活的tRNA进入核糖体的A位，tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子进行互补碱基配对，DNA上的胸腺嘧啶(T)和mRNA上的腺嘌呤(A)配对;DNA上的腺嘌呤(A)和mRNA上的尿嘧啶(U)配对;而胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)互相配对。DNA上的编码氨基酸。肽酰转移酶在邻近的氨基酸间建立一个肽键，此后在P位上的氨基酸离开它的tRNA与A位上的tRNA结合，核糖体则相对于mRNA向前滑动，原来在A位上的tRNA移动到P位上，原来在P位上的空的tRNA移动到E位上，然后在下一个tRNA进入A位之前被释放，将氨基酸遂一加上。这个过程被称为易位。

终止

以上的过程不断重复直到核糖体遇到三个结束密码子之一，翻译过程终止。相邻的氨基酸在编码后以肽键连接，产生多肽，多个多肽再透过氢键，离子键等弱键折曲，形成有三维构象的蛋白质。同时蛋白质不再延长，一种模仿tRNA的蛋白质进入核糖体的A位将合成的蛋白质从核糖体内释放出来。

真核翻译

在真核细胞中转录是在细胞核中进行的，然后mRNA被运输到细胞质进行翻译。在运输过程中mRNA受到特别的结构的保护。但需要注意的是，在真核细胞中线粒体和叶绿体中的转录与翻译行为都与原核生物类似（参见内共生理论）。

起始

在真核细胞中核糖体与mRNA中的起始密码子结合，在真核生物和古细菌中起始密码子的码与蛋氨酸的码相同，与蛋氨酸相连的tRNA是核糖体的一个组成部分。

延长和终止的过程与原核细胞相似。

手动翻译

生物学家和化学家用手或计算机来模拟翻译过程来理解一个基因所编码的蛋白质的结构。

首先要从DNA导出RNA：

然后将每三个RNA码组合为一个密码子，最后察看表格将每个密码子转化为氨基酸。

这是蛋白质的氨基酸顺序。按照蛋白质内亲水和斥水部分的排列可以对蛋白质折叠方式作出一些推断。但要完全预言一个蛋白质的形状是相当不容易的。 今天的软件可以推测出70%的蛋白质的形状 。

参见

转录

基因表达

蛋白质生物合成

中心法则

延伸阅读

Champe, Pamela C; Harvey, Richard A; Ferrier, Denise R. Lippincott"s Illustrated Reviews: Biochemistry 3rd. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. 2004. ISBN 0-7817-2265-9.

Cox, Michael; Nelson, David R.; Lehninger, Albert L. Lehninger principles of biochemistry 4th. San Francisco...: W.H. Freeman. 2005. ISBN 0-7167-4339-6.

Malys N, McCarthy JE. Translation initiation: variations in the mechanism can be anticipated. Cellular and Molecular Life Sciences. 2010, 68 (6): 991–1003. PMID 21076851 . doi:10.1007/s00018-010-0588-z .

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