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课程 3: 翻译

翻译概览

mRNA的核苷酸序列如何翻译为多肽（蛋白质）的氨基酸序列。

现在花点时间看看你的手。你所看到的骨头，皮肤和肌肉都是由细胞组成的。而每个这样的细胞都含有数百万个蛋白质start superscript, 1, end superscript。事实上，蛋白质是种对地球上所有生物都很重要的分子结构单元！

这些蛋白质是如何在细胞中生成的？首先，构成蛋白质的指示，以基因的形式被“写”在细胞的DNA中。如果你对这个概念还比较陌生，你可以查看关于DNA到RNA，再到蛋白质（中心法则），然后再学习蛋白质构造过程的具体细节。

基本上，一个基因被用来通过两个步骤构造蛋白质：

步骤一：转录！在这一步，一个基因的DNA序列被“重写”成一种RNA的形式。在像你和我这样的真核生物中，RNA经过处理（通常也会有一些片段被截掉）形成最后产物，称为信使RNA，或mRNA。
步骤二：翻译！这一阶段中，mRNA被“解码”，构成一个含有特定氨基酸系列的蛋白质（或是一大块的蛋白质或蛋白质的子单元）。
[什么是“氨基酸”？]

在这篇文章中，我们将聚焦在翻译上，并了解有关翻译的过程和所涉及分子的概述。

在翻译的过程中，一个细胞“读到”信使RNA（mRNA）的信息，并用它来构建蛋白质。其实更专业点来说，mRNA不一定编码（也就是提供指示）成完整的蛋白质。相反，我们可以确定地说mRNA总是编码成多肽，或氨基酸链。

在mRNA中，构建多肽的指示是三个一组的RNA核苷酸（A、U、C、G）, 这些由三个核苷酸组成的组合被称为密码子。

氨基酸一共有61种密码子。每个密码子都会被“读取”，来指定成20种常见蛋白质中特定的一个。密码子AUG，指定了一种氨基酸，蛋氨酸。并且它可以作为一个起始密码子来发出开始构造蛋白质的信号。

还有3个密码子并不指定氨基酸。他们是终止密码子，UAA、UAG、UGA。当多肽完成了，他们会告诉细胞让过程停止。所有这些密码子和氨基酸的关系被称为基因密码，因为它让细胞把mRNA“解码”成氨基酸链。

mRNA是如何被“读取”来构建多肽的？有两种细胞在翻译的过程中具有关键作用，他们是tRNA和核糖体。

转运RNA，或 tRNA，是连接mRNA密码子和他们编码的氨基酸的分子“桥”。 tRNA的一端含有一个由三个核苷酸组成的序列，它被称为反密码子。反密码子可以绑定到特定的mRNA密码子上。tRNA的另一端携带着被密码子指定的氨基酸。

tRNA有很多种类型。每种类型读取一个或多个密码子并使之与相匹配的氨基酸相连。

多肽（蛋白质）是在核糖体构建的。核糖体由蛋白质和RNA（核糖体RNA或rRNA）组成。每个核糖体有两个子单元，一大一小，围绕在mRNA周围，就类似于两片汉堡面包夹住肉饼的样子。

核糖体提供一组方便的插槽让tRNA找到他们在mRNA模版上相匹配的密码子并传输他们的氨基酸。这些插槽被称为A位、P位和E位。不仅如此，核糖体也作为酶，催化将多个氨基酸连接成链的化学反应。

想了解更多关于tRNAs和核糖体的结构和功能？看看tRNA和核糖体这篇文章！

你的细胞每天每秒都在构建新的蛋白质。每个蛋白质都含有正确套数的氨基酸，以正确的顺序相连着。这可能听上去很有挑战性，当幸运的是，你的细胞（和其他动物，植物，细菌的细胞一样）能完成这个任务。

为了理清细胞是如何构建蛋白质的过程，让我们来把翻译分为三个阶段：起始（开始），延长（增加蛋白质链）和终止（结束）。

在起始这步，核糖体组合了待读取的mRNA和第一个tRNA（带有氨基酸蛋氨酸，它与起始密码子AUG相匹配）。这个结合体，称为起始复合物。需要有它，翻译才能开始。

延长是让蛋白质链更长的阶段。在延长时，mRNA一次读取一个密码子，与每个密码子相匹配的氨基酸会被加到增长中的蛋白质链上。

每次暴露新的密码子时：

如上所述，在延长中，tRNA通过核糖体的A位，P位，和E位。每当新的密码子被读取且新的氨基酸被加到链上，这个过程都会随之重复。

关于延长的更多详情，请看翻译的阶段这篇文章。

终止是完成了的多肽链被释放的阶段。它从一个终止密码子（UAG、UAA、或UGA）进入核糖体开始，随之引起一系列将多肽链和它的tRNA分离并让它脱离核糖体的结果。

在终止阶段之后，多肽可能仍需要折叠成正确的3D形状，经过加工（比如移除氨基酸），被运往细胞中正确的位置，或与其他多肽组合，然后才能作为有功能性的蛋白质完成它自己的工作。

排序方式:

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