Трансляция. 
Физиология растений в 2 т. Том 1

Трансляция — это синтез полипептидной цепи на мРНК, как па матрице. Этот процесс идет с помощью рибосом. Синтезированная в ядре мРНК через поры в ядерной мембране выходит в цитоплазму и здесь соединяется с несколькими рибосомами, образуя полирибосому (полисому).

Синтез белка является самым сложным и самым энергоемким процессом в живой клетке. Его протекание требует участия около 300 различных макромолекул. Весь процесс синтеза полипептидной цени на мРНК можно разделить на четыре основных этапа:

• 1) активация аминокислоты и образование ее комплекса с тРНК (аминокислота-тРНК);
• 2) транспорт этого комплекса к рибосоме и инициация трансляции;
• 3) элонгация полипептидной цепи;
• 4) терминация синтеза и освобождение полипептидной цепи от рибосомы. Прежде чем рассматривать протекание каждого из этапов трансляции,

нам необходимо дополнить наши знания (см. параграф 1.1) о структуре рибосом.

Рибосома — органелла трансляции

Рибосомы — органеллы, осуществляющие синтез белка (см. подпараграф 1.1.6). Каждый раз, когда начинается синтез белка, рибосома должна диссоциировать на субчастицы. Малая субчастица состоит из одной молекулы рРНК (185-рРНК), связанной с 30—33 различными рибосомными белками. Большую субчастицу образуют свыше 40 различных рибосомных белков и три типа молекул РНК (55-рРНК, 5,85-рРНК и 285-рРПК). Прокариотические рибосомы несколько меньше эукариотических и содержат меньшее число компонентов (см. рис. 1.9).

Функция рибосомы заключается в том, чтобы удержать в нужном положении мРНК и комплекс тРНК с аминокислотой до тех пор, пока между соседними аминокислотами не образуется пептидная связь, причем малая субчастица фиксирует положение мРНК и тРНК, а большая — катализирует образование пептидной связи.

В рибосоме имеются два различных участка, с которыми связываются тРНК: P-участок и Л-участок.

P-участок (пептидил-тРНК-связывающий) удерживает молекулу тРНК, уже присоединенную к растущему концу полипептидной цепи.

A-участок (аминоацил-тРНК-связывающий) обеспечивает удержание только что прибывшей молекулы тРНК с прикрепленной аминокислотой. Молекула тРНК прикрепляется к рибосоме прочно только в том случае, если ее антикодон садится на комплементарный ему кодой мРНК в А- или P-участке. Оба участка располагаются очень близко один около другого (см. рис. 2.16), поэтому две связанные с ними молекулы тРНК садятся на два соседние кодона в молекуле мРНК. Связывание аминокислот друг с другом происходит на большой субчастице рибосомы. В течение всего процесса трансляции растущая нолинентидная цепь, мРНК и очередная тРНК остаются прикрепленными к рибосоме.

Для увеличения скорости трансляции и эффективности использования матрицы одна молекула мРНК обычно транслируется одновременно несколькими рибосомами. Число рибосом, связанных с мРНК, зависит, прежде всего, от длины синтезируемой полипептидной цепи и составляет от 4 до 100. В этом случае одновременно идет синтез нескольких одинаковых полипептидных цепей. Каждая молекула мРНК может использоваться для синтеза большого числа молекул кодируемого белка.

Выделяя мРНК из растений, с их помощью осуществляют синтез тех или иных растительных белков in vitro в искусственной бесклеточной системе. Так, например, были синтезированы глобулин овса, легумин гороха и зеин кукурузы.