Preklad je posledným krokom pri realizácii genetickej informácie. Transfer RNA (tRNA) prevádza v tomto procese vlákna messengerovej RNA (mRNA) na proteínové sekvencie. Chyby v tomto preklade sa tiež nazývajú mutácie.
Čo je preklad?
Preklad je proces premeny genetického kódu na reťazce proteíny. Počas prekladu sa číta mRNA. Výsledkom čítania je syntéza proteíny. Počas prekladu sa genetický kód prevádza na reťazce proteíny. Subkrok pred transláciou je tiež známy ako transkripcia. Počas tejto transkripcie sa vytvorí jednovláknový prepis DNA. Tento prepis zodpovedá podsekcii DNA, pričom každá z nich patrí k jednej gen. Transkripcia sa uskutočňuje pomocou enzýmu RNA polymerázy. Konečným produktom transkripcie je takzvaná mRNA. Počas následného prekladu sa táto mRNA číta. Výsledkom čítania je syntéza bielkovín. Na konci translácie sa mRNA tak preložila do proteínových reťazcov. Preklad sa uskutočňuje v ribozóme bunky, tj v bunkovej organele. Je to posledný realizačný krok pre genetickú informáciu. V tomto procese mRNA vystupuje z jadra do cytoplazmy a sama sa do nej zavlečie ribozómy.
Funkcia a úloha
Preklad slúži na preklad mRNA sekvencie do proteínovej sekvencie. Každý reťazec mRNA pozostáva z reťazca základy, základy sú prítomné v trojiciach, to znamená v troch po sebe nasledujúcich častiach. Každý triplet bázy mRNA kóduje špecifickú aminokyselinu a nazýva sa tiež kodón. V mRNA sú štartovacie kodóny, normálne kodóny a stop kodóny. Štartovací kodón pozostáva z základy adenín, guanín a uracil. Existujú tri rôzne stop kodóny, ktoré sú skrátene označené ako UGA, UAG a UAA. Podľa toho tiež pozostávajú z uracilu, guanínu a adenínu, ale v inom poradí. Preklad vždy začína počiatočným kodónom a končí vždy stop kodónom. Normonové kodóny sú všetky ostatné základné trojčatá. Každý z nich kóduje konkrétnu aminokyselinu. Štartovací kodón AUG kóduje pre metionín. Tri stop kodóny sú určené výhradne na ukončenie prekladu, a preto nekódujú aminokyseliny. V ďalšom kroku prekladu sú prenosovej RNA pridelené dôležité úlohy. Táto tRNA je krátka RNA, ktorá prenáša správne aminokyseliny k zodpovedajúcemu kodónu na mRNA. tRNA molekuly sú naložené aminokyseliny, enzýmy a bielkoviny. Pomáhajú ribozómu preložiť mRNA do proteínových sekvencií. Konštrukcia proteínových sekvencií sa uskutočňuje pomocou ich najmenších zložiek, tj. Amino kyseliny. Keď tRNA transportuje mRNA do špecifického ribozómu, viaže amino kyseliny na iné aminokyseliny a týmto spôsobom vytvára peptidové reťazce. tRNA má vždy niekoľko ramien. Aminokyselina sa viaže na jedno z ramien naraz. Oproti nej je jej komplementárny antikodón, z ktorých každý patrí do kodónu mRNA bázy. V metionínnapríklad tRNA má antikodón UAC. Tento antikodón sa nezhoduje s každým tripletom báz, ale iba s kodónom AUG. Týmto spôsobom bazická sekvencia AUG kóduje v mRNA aminokyselinu metionín. Každý z amino kyseliny závisí od konkrétnej tRNA. Inak sa nemôže preniesť do zodpovedajúceho kodónu mRNA. Ktorá tRNA je zodpovedná za ktorú aminokyselinu určuje jej antikodón. V ribozóme sa prvá mRNA viaže k mRNA na počiatočnom kodóne. Vedľa tejto prvej tRNA sa pridá druhá so špecifickou aminokyselinou. Väzba teraz susediacich aminokyselín sa uskutočňuje peptidovou väzbou. Prvá tRNA opúšťa svoju aminokyselinu na konci druhého ramena a opúšťa ribozóm. Na druhej tRNA sú teraz dve aminokyseliny. Keď prvá tRNA opäť opustila ribozóm, k mRNA sa pripojí tretia tRNA so špeciálnou aminokyselinou. Proces pokračuje týmto spôsobom, pokiaľ sa neobjaví žiadny triplet báz so stop kodónom. Hneď ako sa objaví stop kodón, peptidový reťazec sa odpojí. Proces nemôže pokračovať, pretože pre stop kodóny nie je spojená žiadna tRNA.
Choroby a poruchy
Pri nesprávnom uskutočnení genetickej informácie môžu vzniknúť choroby. Mutácie sa tak niekedy vyskytujú počas prekladu. Bodové mutácie sú spontánne alebo indukované zmeny v genetickom materiáli, ktoré ovplyvňujú iba jednu nukleovú bázu. Niektoré bodové mutácie zostávajú bezvýznamné. To je prípad, keď môže byť aminokyselina kódovaná niekoľkými kodónmi. Výsledkom môžu byť identické proteíny. Ak je naopak jedna báza mRNA nahradená inou, bodové mutácie sa tiež označujú ako substitúcie. To má za následok inzerciu inej aminokyseliny do kódujúcej oblasti. Týmto spôsobom sa vytvorí zmenený proteín, ktorý už nemusí byť schopný vykonávať svoju funkciu. Kosáčik anémia je príkladom takejto mutácie počas prekladu. Tento jav je dedičnou chorobou červenej farby krv bunky. Chronické anémia nastupuje. Výsledkom je poškodenie orgánov v dôsledku kyslík nedostatok. Avšak reťazec mRNA môže byť posunutý aj počas translácie. Ak sa čítací rámec posunie, prameň stratí svoj skutočný význam a pôvodnú funkciu. V tejto súvislosti sa často vyskytujú vymazania. To znamená, že sa stratili základy. Pravdepodobne tiež dôjde k vloženiu a pridajú sa bázy. Delécie a inzercie sú zvyčajne závažnejšie ako substitúcie a môžu mať za následok vážne malformácie alebo fyzickú dysfunkciu.
