انتشار ساختارهای بلوری از 50S و 30S زیرواحد ریبوزومی و ریبوزوم 70S دست نخورده، درک ما از سنتز پروتئین را متحول نموده است. این بررسی، تلاشی برای مرتبط نمودن ساختارها با داده های بیوشیمیایی و ژنتیکی برای شناسایی شکاف ها و محدودیت ها در دانش فعلی ما از مکانیسم های درگیر در ترجمه است.

مقدمه

       در ترجمه، ترتیب و توالی کدون ها در mRNA، سنتز یک زنجیره پلی پپتیدی را هدایت می کند. این فرایند در ریبوزوم رخ می دهد، و حرکت tRNA و mRNA از طریق ریبوزوم، یک فرایند پیچیده است که ترکیبی از سرعت بالا با دقت بالا است. (بازنگری شده در Green and Noller, 1997). ریبوزوم، یک ذره ریبو-نوکلئوپروتئین بزرگ، شامل دو زیر واحد در تمام نمونه ها می شود. در باکتری ها، این زیر واحدها، 30S و 50S تعیین شده هستند، و با هم ریبوزوم 70S را تشکیل می دهند. هر زیر واحد ریبو دارای سه محل اتصال برای tRNA ، تعیین شده A  (آمینو اسیل) است، که tRNA را آمینو اسیل ورودی می پذیرد. P (پپتیدیل)، که tRNA را با زنجیره پپتید در حال تولد نگه می دارد؛ و E (خروجی) که tRNA دی استیله شده را قبل از اینکه ریبوزوم را ترک کند، نگه می دارد. این زیر واحد 30S ، mRNA  و حلقه-ساقه آنتی کدون tRNA را متصل می کند و با نظارت بر جفت شدن باز بین کدون و آنتی کدون در فرآیند رمزگشایی به راحت و کاربر پسند بودن ترجمه کمک می کند. این زیر واحد 50S، بازوهای پذیرنده tRNA را می بندد و تشکیل پیوند پپتیدی بین اسید آمینه های دریافتی در A-سایت tRNA و زنجیره پپتید در حال تولد متصل به P-سایت tRNA را کاتالیز می کند. هر دو زیرواحد در انتقال درگیر هستند که در آن tRNAها و mRNA دقیقا از طریق ریبوزوم، یک کدون در یک زمان، حرکت می کنند. ترجمه نه تنها ریبوزوم، بلکه عوامل پروتئین های اضافی را درگیر می کند که بسیاری از آنها GTPases فعال ریبوزوم می باشند. مطالعه ریبوزوم نیز به دلایل پزشکی مهم است، چرا که هدف بسیاری از آنتی بیوتیک ها است.

      طرح کلی از ترجمه حدود چهار دهه پیش انجام شد، اما ثابت شده است که درک دقیق مکانیکی ترجمه به چند دلیل دست نیافتنی است. از آنجا که ریبوزوم برای تجزیه و تحلیل ساختاری با وضوح بالا بیش از حد بزرگ تا همین اواخر در نظر گرفته شد، و ابزار های بیوشیمیایی و ژنتیکی به صورت پیچیده همانند حال حاضر در دسترس نبود، پیشرفت کیفی به سمت درک درست از این مکانیسم دشوار بود. در نتیجه، بعد از عصر طلایی در دهه 1960 و 9170، ترجمه، به دیگر مسائل در بیولوژی مولکولی بعد پیوست.

این مقاله در نشریه الزویر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان ساختار ریبوزوم در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

Ribosome Structure and the Mechanism of Translation