תרגום הוא השלב האחרון במימוש המידע הגנטי. העברת RNA (tRNA) מתרגמת קווצות של RNA שליח (mRNA) לרצפי חלבונים בתהליך זה. שגיאות בתרגום זה נקראות גם מוטציות.
מה זה תרגום?
תרגום הוא תהליך המרת הקוד הגנטי לשרשראות של חלבונים. במהלך התרגום קוראים את ה- mRNA. הקריאה מביאה לסינתזה של חלבונים. במהלך התרגום, הקוד הגנטי מומר לשרשראות של חלבונים. שלב המשנה לפני התרגום מכונה גם תעתיק. במהלך תמלול זה נוצר תמליל DNA חד-גדילי. תמליל זה תואם תת-קטע DNA, שכל אחד מהם שייך לאחד גֵן. התעתיק מתבצע על ידי האנזים RNA פולימראז. התוצר הסופי של התעתיק הוא מה שמכונה mRNA. במהלך התרגום שלאחר מכן קוראים את ה- mRNA הזה. הקריאה מביאה לסינתזה של חלבונים. בסוף התרגום, ה- mRNA תורגם לפיכך לשרשראות חלבון. התרגום מתרחש בריבוזום של תא, כלומר באברון התא. זהו שלב המימוש האחרון למידע גנטי. בתהליך זה, mRNA מגיח מהגרעין לתוך הציטופלזמה ומתחבר אל עצמו ריבוזומים.
פונקציה ומשימה
תרגום משמש לתרגום רצף mRNA לרצף חלבונים. כל גדיל mRNA מורכב משרשרת של בסיסים. ה בסיסים נמצאים בשלשות, כלומר בשלושה חלקים רצופים כל אחד. כל שלישיית בסיס של ה- mRNA מקודדת לחומצת אמינו ספציפית ונקראת גם קודון. ב- mRNA ישנם קודני התחלה, קודונים נורמלים וקודונים עצורים. קודון ההתחלה מורכב מ- בסיסים אדנין, גואנין ואורציל. ישנם שלושה קודני עצירה שונים, המקוצרים כ- UGA, UAG ו- UAA. בהתאם, הם מורכבים גם מ- uracil, guanine ו- adenine, אך בסדר אחר. תרגום מתחיל תמיד בקודון ההתחלה ותמיד מסתיים בקודון עצור. קודני הנורמה הם כל שאר שלשות הבסיס. כל אחד מהם מקודד לחומצת אמינו ספציפית. קודון ההתחלה של קודון AUG עבור מתיונין. שלושת קודני העצירה נועדו באופן בלעדי להפסיק את התרגום ובהתאם אינם מקודדים עבור חומצות אמינו. בשלב הבא של התרגום מוקצות משימות חשובות ל- RNA ההעברה. TRNA זה הוא RNA קצר שמעביר את הנכון חומצות אמינו לקודון המקביל ב- mRNA. tRNA מולקולות טעונים עם חומצות אמינו, אנזימים וחלבונים. הם עוזרים לריבוזום לתרגם את ה- mRNA לרצפי חלבונים. בניית רצפי חלבונים מתרחשת בעזרת המרכיבים הקטנים ביותר שלהם, כלומר אמינו חומצות. כאשר ה- tRNA העביר את ה- mRNA לריבוזום ספציפי, הוא קושר את האמינו חומצות לחומצות אמינו אחרות ויוצר שרשראות פפטיד בדרך זו. ל- tRNA תמיד יש כמה זרועות. חומצת אמינו נקשרת לאחת הזרועות בכל פעם. מולה נמצא האנטי-קודון המשלים שלו, שכל אחד מהם שייך לקודון בסיס ה- mRNA. ב מתיונין, למשל, ל- tRNA יש את ה- UAC נגד הקודונים. אנטיקודון זה אינו תואם לכל שלישיית בסיס, אלא רק לקודון ה- AUG. באופן זה, קוד ה- AUG ברצף הבסיסים ב- mRNA עבור חומצת האמינו מתיונין. כל אחד מהאמינו חומצות תלוי ב- tRNA ספציפי. אחרת, לא ניתן להעביר אותו לקודון המקביל ל- mRNA. איזו tRNA אחראית לאיזו חומצת אמינו נקבעת על ידי האנטי-קודון שלה. בריבוזום, tRNA ראשון מתחבר ל- mRNA בקודון ההתחלה. לצד ה- tRNA הראשון הזה, נוסף שני עם חומצת אמינו ספציפית. הקשר בין חומצות האמינו הסמוכות כעת מתממש על ידי קשר לפפטיד. ה- tRNA הראשון עוזב את חומצת האמינו בקצה הזרוע של השנייה ומשאיר את הריבוזום. ישנן שתי חומצות אמינו ב- tRNA השני. כאשר ה- tRNA הראשון עזב שוב את הריבוזום, tRNA השלישי עם חומצת האמינו המיוחדת שלו מתחבר ל- mRNA. התהליך ממשיך בדרך זו כל עוד לא מופיעה שלישיית בסיס עם קודון עצירה. ברגע שמופיע קודון עצירה, שרשרת הפפטיד מתנתקת. התהליך לא יכול להימשך מכיוון שאין tRNA משויך לקודיני עצירה.
מחלות והפרעות
עם מימוש שגוי של מידע גנטי עלולות להיווצר מחלות. לעתים מוטציות מציגות את עצמן במהלך התרגום. מוטציות נקודתיות הן שינויים ספונטניים או המושרים בחומר הגנטי המשפיעים על בסיס גרעין אחד בלבד. כמה מוטציות נקודתיות נותרות חסרות משמעות. זה המקרה כאשר ניתן לקודד חומצת אמינו על ידי מספר קודונים. זה עלול לגרום לחלבונים זהים. אם, לעומת זאת, בסיס אחד של ה- mRNA מוחלף באחר, מוטציות נקודתיות מכונות גם תחליפות. התוצאה היא החדרת חומצת אמינו שונה באזור קידוד. באופן זה נוצר חלבון שונה, שאולי כבר לא יוכל לבצע את תפקידו. תא מגל אנמיה הוא דוגמה למוטציה כזו במהלך התרגום. תופעה זו היא מחלה תורשתית של אדום דם תאים. כְּרוֹנִי אנמיה נכנס. כתוצאה, נזק לאיברים מתרחש עקב חמצן מחסור ב. עם זאת, ניתן להעביר גדיל mRNA גם במהלך התרגום. אם מסגרת הקריאה מוסטת, החוט מאבד ממשמעותו בפועל ומתפקודו המקורי. מחיקות מתרחשות לעיתים קרובות בהקשר זה. פירוש הדבר שבסיסים אבדו. יתכן גם מתרחשת הכנסה ונוספים בסיסים. מחיקות והוספות בדרך כלל חמורות יותר מהחלפות ועלולות לגרום למומים קשים או ליקויים בתפקוד הגופני.
