Под трансляцией в биологии понимают синтез из аминокислот полипептидов , который протекает в цитоплазме на рибосомах при участии 1) мРНК в качестве матрицы, 2) тРНК в качестве переносчика аминокислот, а также 3) ряда белковых факторов , выполняющих каталитическую функцию на разных этапах процесса. Трансляция протекает в клетках всех живых организмов, это фундаментальный процесс живой природы.
С информационной точки зрения трансляцию можно определить как механизм перевода последовательности триплетов мРНК в последовательность аминокислот белка.
Функция рибосом состоит в удерживании в нужном положении мРНК, тРНК и белковых факторов до тех пор, пока не произойдет определенная химическая реакция. Чаще всего это образование пептидной связи между соседними аминокислотами.
Трансляция и биосинтез белк а обычно означают одно и то же. Однако, когда говорят о биосинтезе белка, то нередко в него включают посттрансляционные модификации полипептидов (приобретение ими вторичной, третичной и четверичной структур), а также иногда могут включать процесс транскрипции. С этой точки зрения трансляция рассматривается как важный этап в биосинтезе белков.
Процесс трансляции у эукариот и прокариот имеет ряд отличий, в основном связанный с разнообразием и активностью белковых факторов.
На одной цепочке мРНК может находится несколько рибосом, образуя полисому . При этом сразу происходит синтез нескольких идентичных полипептидов (но каждый находится на своей стадии синтеза).
Синтез одного белка обычно длится несколько секунд.
Аминокислоты, из которых синтезируется полипептид, обязательно проходят стадию активации. Сам же процесс трансляции включает три стадии: инициацию, элонгацию и терминацию.
Процесс трансляции обладает свойством специфичности. Во-первых, определенным кодонам мРНК соответствуют свои тРНК. Во вторых, аминокислоты присоединяются только к «своим» тРНК.
Активация аминокислот
Активация аминокислот необходима, так как только в таком состоянии они способны соединяться с тРНК и позже образовывать между собой пептидные связи.
В цитоплазме клеток всегда находятся свободные (не соединенные с другими веществами) аминокислоты. Специфичные ферменты в присутствии АТФ преобразуют аминокислоту в аминоациладенилат , который уже способен соединяться с тРНК.
Существует класс ферментов – аминоацил-тРНК-синтетаз ы , – которые активируют аминокислоты, используя при этом энергию АТФ. Каждая аминокислота активируется своим ферментом, после чего присоединяется только к своей тРНК. Образуется комплекс аминокислоты с тРНК – аминоацил-тРНК (аа-тРНК) .
Инициация трансляции
Инициация трансляции включает следующие последовательно протекающие при участии факторов инициации этапы:
Присоединение 5"-конца мРНК к малой субъединице рибосомы. При этом стартовый кодон (AUG) размещается в недостроенном (из-за отсутствия большой субъединицы) P-сайте рибосомы.
Комплекс аа-тРНК с соответствующим антикодоном присоединяется к стартовому кодону мРНК. У эукариот кодон AUG кодирует аминокислоту метионин, у прокариот - формил-метионин. Позже эти стартовые аминокислоты вырезаются из готового полипептида.
Происходит объединение субъединиц рибосом, в результате чего достраиваются их P- и A-сайты.
Таким образом, на этапе инициации происходит распознавание рибосомой стартового кодона и подготовка к началу синтеза.
Образующаяся связь между рибосомой и мРНК обратима, мРНК после синтеза полипептида может быть отсоединена от рибосомы. В последствии мРНК используется еще раз или разрушается специальными ферментами.
Стартовый кодон AUG отличается от других таких же кодонов в середине мРНК тем, что перед ним находится кэп и определенные нуклеотидные последовательности. Именно благодаря им AUG распознается как стартовый. (Это касается в основном эукариот.)
Элонгация трансляции
На этом этапе происходит непосредственный синтез полипептидной цепочки. Процесс элонгации состоит из множества циклов. Один цикл элонгации - это присоединение одной аминокислоты к растущей полипептидной цепочке.
Уже на этапе инициации P-сайт рибосомы оказывается занятым первой тРНК, несущей аминокислоту метионин. В первом цикле элонгации в A-сайт рибосомы заходит второй комплекс aa-тРНК. Это будет та тРНК, чей антикодон комплементарен следующему (за стартовым AUG) кодону.
A(аминоацил)- и P(пептидил)-сайты располагают комплексы аа-тРНК так, что между аминокислотами протекает химическая реакция, и образуется пептидная связь.
После этого первая (находящаяся в P-сайте) тРНК освобождается от своей аминокислоты. В результате последняя оказывается связанной только со второй аминокислотой пептидной связью. Вторая аминокислота связана со второй тРНК, находящейся в A-сайте.
Рибосома перемещается по нити мРНК на один триплет. При этом первая т-РНК оказывается в E-сайте (exit) рибосомы, после чего покидает ее. Вторая т-РНК, связанная с двумя аминокислотами, переходит в P-сайт. A-сайт освобождается для поступления третьего комплекса аа-тРНК.
Следующие циклы элонгации протекают аналогично первому. Когда A-сайт освобождается, в него может зайти аа-тРНК, чей антикодон комплементарен кодону мРНК, находящемся в этот момент в A-сайте.
Терминация трансляции
Терминация - это завершения синтеза полипептидной цепочки и ее отделение. Терминация наступает, когда рибосома встречает один из терминирующих кодонов (UAA, UAG, UGA), для которых не существует своих тРНК. Эти участки мРНК распознаются специальными белками - факторами терминации .
Первая пептидная связь возникает за счет реакции транспептидации, в ходе которой метионин от инициаторной тРНК переносится на a-аминогруппу аа-тРНК в А-центре с образованием дипептидил-тРНК. Катализирует пептидилтрансферазную реакцию рРНК большой субъединицы рибосомы.
Транслокация. В ходе этой стадии за счет энергии GTP и при участии фактора элонгации EF2 рибосома перемещается на один кодон в направлении от 5"- к З"-концу мРНК. В результате дипептидил-тРНК из А-центра попадает в Р-центр, а в А-центре оказывается следующий кодон. тРНКМет покидает рибосому. Далее процесс продолжается по описанной схеме, повторяя стадии 1-»2-»3.
Терминация трансляции происходит после включения в А-центр одного из кодонов терминации: UAG, UGA, UAA. При участии специальных белков -3 факторов терминации (RF1, RF2 и RF3) -происходит гидролитическое отщепление синтезированного полипептида от тРНК. тРНК высвобождается из рибосомы за счет гидролиза GTP, и «пустая» рибосома легко диссоциирует на субъединицы.
В процессе трансляции малая и большая субъединицы рибосомы выполняют разные функции малая субъединица присоединяет мРНК и декодирует информацию с помощью тРНК и механизма транслокации, большая субъединица ответственна за образование пептидных связей. Основной вклад в организацию и проявление пептидилтрансферазной активности вносит рРНК.
Много рибосом могут одновременно участвовать в трансляции одной мРНК. Каждая рибосома занимает участок, равный примерно 80 нуклеотидам мРНК. Таким образом, рибосомы располагаются на мРНК с интервалами около 100 нуклеотидов, образуя комплекс, называемый полисомой.
Функционально активные белки образуются в результате посттрансляционных модификаций полипептидных цепей, синтезированных на рибосомах. Эти модификации включают:
А. Частичный протеолиз.
Б. Модификации аминокислот: карбоксилирование, фосфорилирование, йодирование, гидроксилирование, ацилирование и гликозилирование.
В. Формирование пространственной структуры, или фолдинг, в котором принимают участие белки-шапероны, обеспечивающие правильную укладку полипептидной цепи.
Г. Образование дисульфидных связей между остатками цистеина, участвующими в формировании трехмерной структуры белка.
Д. Присоединение простетических групп.
Е. Образование олигомерных структур, которое также осуществляется при участии шаперонов
Подавление матричных биосинтезов может быть достигнуто либо путем структурной модификации матрицы и рибосомх, либо путем инактивации ферментов. Прекращение синтеза ДНК, РНК или белка вызывает гибель всех клеток, поэтому многие ингибиторы матричных биосинтезов являются ядами для организма человека.
a-Аманитин - токсин, который содержится в теле белой поганки Amanita phalloides и ингибирует эукариотические РНК-полимеразы, в особенности РНК-полимеразу II. Энтеротоксин возбудителя дифтерии является специфическим ингибитором трансляции у эукариотов, блокрируя один из факторов элонгации.
Антибиотики, подавляющие процесс транскрипции и трансляции и специфичные в отношении белоксинтезирующей системы прокариотов, могут использоваться как антибактериальные препараты, а антибиотики, нарушающие матричную функцию ДНК, нашли применение при лечении злокачественных новообразований и являются противоопухолевыми препаратами (например, доксорубицин, дауномицин) .
В последние годы проводятся исследования по созданию препаратов, обеспечивающих доставку ингибитора только в опухолевые клетки. Это достигается связыванием цитотоксических антибиотиков с белками, рецепторы к которым имеются главным образом на опухолевых клетках.
Некоторые антибиотики - рифампицин, эритромицин, тетрациклин и др. - селективно ингибируют синтез РНК или белка в бактериальных клетках, практически не влияя на белковый синтез в клетках млекопитающих. Высокая избирательность этой группы соединений объясняется различиями в структуре РНК-полимераз и рибосом эукариотических и прокариотических клеток. Например, эритромицин ингибирует транслокацию, тетрациклин - связывание аа-тРНК в А- центре.
Многие вирусы, например вирусы оспы, гриппа и полиомиелита, попадая в организм человека, выключают синтез ДНК, РНК и белков в клетках организма хозяина и переключают РНК и белок-синтезирующий аппарат на репродукцию вирусных нуклеиновых кислот и белков.
Защиту организма от вирусных инфекций обеспечивают интерфероны. Семейство этих белков синтезируется в клетках эукариотов в ответ на заражение вирусом. Они через торможение фактора инициации eIF2 прекращает работу белоксинтезирующего аппарата. Интерфероны повышают активность рибонуклеазы, расщепляющей матричные и рибосомные РНК клетки, что также снижает синтез белка в инфицированных клетках.
Адаптация организмов к различным воздействиям окружающей среды осуществляется, в частности, путем изменения экспрессии (активности) генов. Этот процесс, в деталях изученный на бактериях и вирусах, включает взаимодействие специфических белков с участками ДНК в непосредственной близости от стартового участка транскрипции. Эукариотические клетки используют этот же принцип, хотя в регуляции экспрессии генов реализуются и некоторые другие механизмы.
У прокариотов определенные белки связываются с регуляторными участками оперона и предотвращают или усиливают связывание РНК-полимеразы с промотором.
Если оперон регулируется по механизму индукции (например, лактозный оперон), то в отсутствие индуктора (лактозы) белок-репрессор связан с оператором. Поскольку участки оператора и промотора перекрываются, то присоединение репрессора к оператору препятствует связыванию РНК-полимеразы с промотором и транскрипция структурных генов оперона не идет. Когда индуктор появляется в среде, он присоединяется к белку- репрессору, изменяет его конформацию и снижает сродство к оператору. РНК-полимераза связывается с промотором и транскрибирует структурные гены.
При регуляции оперона по механизму репрессии (например, гистидиновый или триптофановый опероны) белок-репрессор не имеет сродства к оператору. Когда к белку-репрессору присоединится небольшая молекула - корепрессор (гистидин или триптофан), то в результате происходящих в белковой молекуле конформационных изменений комплекс белок-репрессор-корепрессор приобретает сродство к оператору и прекращает транскрипцию.
В клетках млекопитающих существуют два вида регуляции биосинтеза белков:
Кратковременная, обеспечивающая адаптацию организма к возможным изменениям окружающей среды;
Длительная, стабильная, определяющая дифференцировку клеток и разный белковый состав органов и тканей.
В хроматине разных органов и тканей наряду с огромными транскрипционно неактивными или стабильно репрессированными участками имеются активные или потенциально активные участки. За малым исключением (лимфоциты), каждая клетка организма содержит один и тот же набор генов. Существование специализированных органов и тканей зависит от дифференциальной экспрессии генов, это означает, что в дифференцировании клетках разных тканей транскрибируются разные участки хроматина.
Рис.4 Адаптивная регуляция транскрипции.
Адаптивная регуляция у высших организмов отличается от регуляции транскрипции у прокариотов многообразием сигналов, которые контролируют 1. начало процесса на молекуле ДНК, 2. частоту, с которой он происходит.
ТАТА-участок промотора присоединяет ТАТА-связывающий белок (ТАТА-фактор), факторы транскрипции А и В, которые обеспечивают взаимодействие с РНК-полимеразой и определяют стартовую точку транскрипции (рис 4).
Минимальный синтез мРНК становится возможным после связывания РНК-полимеразы с транскрипционными факторами F, Е, Н.
Если, кроме указанных компонентов, с ТАТА-связывающим белком образуют комплекс белки, присоединенные к регуляторным участкам ДНК, то скорость транскрипции меняется. Она возрастет, если это будут белки-активаторы, обеспечивающие взаимодействие с энхансерами (усилителями), и снижается, если к ТАТА-связывающему белку присоединится белок, взаимодействующий с участком сайленсера (тушителя транскрипции).
Регуляторные зоны ДНК - энхансеры и сайленсеры - различны по числу и расположению на молекуле ДНК для разных генов в разных тканях, т.е. являются тканеспецифическими характеристиками. Они могут располагаться за тысячи нуклеотидных пар от стартовой точки транскрипции перед, после или внутри гена, связывать комплексы белков с метаболитами или гормонами и влиять на конформацию гена.
Естественный отбор и биологическая эволюция невозможны без генетической изменчивости, которая возникает за счет мутаций и рекомбинаций в процессе мейоза. В последнем случае происходит обмен участками ДНК между гомологичными хромосомами родителей. Мутации - это нерепарированные изменения первичной структуры ДНК, появляющиеся в молекуле в ответ на дефекты в paботе ДНК-полимераз или ДНК-репарирующей системы, воздействия внешней и внутренней среды. 2. Точечные мутации в основном бывают трех видов:
Замены (это наиболее распространенный тип повреждений молекулы ДНК; (Различают 2 типа замены оснований: транзиции и трансверсии. Под транзициями понимают замену пуриновых оснований на пуриновые и пиримидиновых на пиримидиновые (Т-С и A-G). Трансверсиями называют замену пуриновых оснований на пиримидиновые и наоборот. Другой причиной замены оснований является ошибочное включение в цепь ДНК химически измененное основание (или модифицированное основание). Следует отметить, что генные мутации по типу замены оснований происходят либо до репликации, либо в процессе репликации. Если эти изменения не исправляются в процессе репарации, то они становятся достоянием сначала одной, а затем и двух цепей ДНК. Следовательно, источником возникновения этой категории мутаций являются ошибки в процессах репликации или репарации).
Вставки;
Делеции (или выпадения) нуклеотидов
Каждый тип мутации вызывает разные последствия. Так, замена нуклеотида:
Может быть «молчащей» и не проявиться в белке, если кодирующий триплет, в котором находится мутантный нуклеотид, из-за вырожденности кода обеспечивает включение в белок той же аминокислоты, что исходный кодон;
Может сопровождаться включением в белок одной измененной аминокислоты (миссенс-мутация). Такого типа мутации возникают при действии алкилирующих агентов.(Алкильная группа присоединяется к N7 пуринового кольца гуанина, изменяя его ионизацию и характер связывания с другим нуклеотидом в комплементарной паре. В результате против алкилированного гуанина встает тимин, а следовательно, в последующем поколении параG-C заменяется А-Т).
Может привести к образованию «терминирующего» кодона (нонсенс-мутация), на котором работа белоксинтезирующего аппарата будет остановлена и образуется укороченный вариант белка.
Делеции и вставки также приводят к неоднозначным результатам:
Если включается или выпадает один нуклеотид или участок ДНК, в котором число нуклеотидов не кратно 3, то происходит сдвиг рамки считывания информации и при трансляции вся информация, расположенная за местом мутации, читается неверно. Возникает белок, у которого за местом мутации расположена случайная последовательность аминокислот. Такого типа мутации вызывают вещества, ин-теркалирующие между азотистыми основаниями молекулы ДНК;
Если выпадает или включается в ДНК участок с длиной цепи, кратной 3, то сдвига рамки считывания информации не происходит (деления или вставка без сдвига рамки считывания информации). Белок, который зашифрован такой матрицей, будет либо укорочен (при делении), либо удлинен (при вставке) на одну или несколько аминокислот.
3. В большинстве случаев мутации влияют на экспрессию или структуру генов, что проявляется в снижении количества или изменении структуры белкового продукта, а следовательно, и его функциональной активности. Иногда снижение или полное отсутствие белка является результатом мутаций в регуляторных участках генов.
Следовательно, при генных мутациях схема такова: в результате генной мутации (молекулярный дефект) возникает патологический первичный эффект, это приводит к каскаду биохимических нарушений в клетках, органе и организме. Такая последовательность событий лежит в основе генных болезней. Отмечено 4 варианта патологических первичных эффектов.
Первый вариант связан с выработкой избыточного количества продукта вследствие усиления генной активности.
Второй вариант связан с выработкой аномальных белков. Это приводит к нарушению в той системе, работу которой обеспечивает данных белок.
Например, (вследствие замены одной аминокислоты) при серповидно-клеточной анемии синтезируется аномальный гемоглобин, который обладает пониженной растворимостью, способностью к полимеризации. В результате при недостатке кислорода такой гемоглобин быстро кристаллизуется, эритроциты приобретают форму серпа, быстро склеиваются, что приводит к закупорке капилляров.
Третий вариант связан с отсутствием первичных продуктов. Это наиболее распространенный вариант. В результате отсутствия того или иного белка (чаще всего фермента) биохимические реакции с его участием не проходят. Это приводит к накоплению продуктов-предшественников, чаще всего токсичных. Например, при фенилкетонурии не происходит превращение фенилаланина в тирозин из-за отсутствия соответствующего фермента. В результате нарушается синтез миелиновой оболочки в аксонах ЦНС, на уровне организма развивается тяжелая форма умственной недостаточности. Другим примером отсутствия белков является дефицит ферментов системы репарации или репликации. Это приводит к развитию злокачественных новообразований.
Четвертый вариант - это выработка уменьшенного количества продукта, например, белков. Это приводит к их недостатку в организме и к отклонениям в обмене веществ.
С образовавшимися аминоацил-тРНК аминокислотные остатки, необходимые для синтеза белка, поступают в рибосомы, где осуществляется синтез пептидных связей. Установлено, что в снабжении рибосом аминокислотами для образования белка тРНК выполняет каталитическую функцию, так как после передачи аминокислоты на рибосому, освободившаяся тРНК может снова соединяться с аминокислотным остатком и может быть использована для нового акта переноса. Скорость оборота тРНК, например, в случае синтеза гемоглобина на рибосоме, составляет 30–40 переносов за 10 минут.
Синтез полипептидной цепи в рибосоме начинается с прикрепления в определённой точке рибосомы N-концевой аминокислоты новообразующегося белка. На I-м этапе прикрепления происходит комплементарное взаимодействие участка полинуклеотидной цепи соответствующей аминоацил-тРНК с участком мРНК, находящейся в рибосоме. Затем предполагается, что N-концевая аминокислота в процессе синтеза белка остается свободной, а закрепление синтезируемой полипептидной цепи на рибосоме осуществляется при посредстве очередной тРНК, приносящей нужную в данный момент аминокислоту.
Процесс биосинтеза белка в рибосоме осуществляется в 3 этапа, так же как и в синтезе нуклеиновых кислот:
I-й этап – инициация происходит при участии 3-х белковых факторов – IF-1, IF-2, IF-3 (факторы инициации), которые являются белками с различной молекулярной массой. Фактор IF-3 вызывает конформационные изменения в малой субъединице рибосомы, способствующие связыванию ею формилметионил-тРНК, которая затем обеспечивает поступление в рибосому первой N-концевой аминокислоты – формилметионина, который открывает полипептидную цепь любого белка, синтезируемого у бактерий. Этот процесс связан с энергетическими затратами за счёт расщепления гуанозинтрифосфата:
ГТФ ® ГДФ + H 3 PO 4
II-й этап – элонгация . Данный этап биосинтеза белка в бактериальной клетке обслуживается тремя белковыми факторами элонгации: EF-T U , EF-T S и EF-G. Процесс элонгации начинается со связывания аминоацил-тРНК, содержащей аминокислотный остаток, который должен быть вторым с N-конца молекулы синтезируемого на рибосоме белка. В пептидильном центре между формилметионил-тРНК и аминоацил-тРНК происходит реакция, благодаря которой остаток формилметионина переносится на свободную аминогруппу аминокислотного остатка, являющегося составной частью аминоацил-тРНК. В результате возникает дипептидил-тРНК, то есть замыкается первая пептидная связь в будущей молекуле белка, а также образуется деацилированная формилметионил-тРНК.
Этот процесс получил название реакции транспептидирования. Он многократно повторяется, пока не закончится полный синтез белковой молекулы.
III-й этап – терминация белкового синтеза в рибосоме осуществляется также при участии трёх белковых факторов – RF-1, RF-2 и RF-3 у бактерий и одного белкового фактора R – у высших организмов. Как только в аминоацильном центре рибосомы займёт соответствующее место терминирующий кодон мРНК, к нему присоединяется один из факторов терминации, чем блокируется возможность присоединения молекулы следующей аминоацил-тРНК. Терминирующим кодонам не соответствует ни один из антикодонов тРНК. Присоединение фактора терминации возбуждает пептидилэстеразную активность рибосомальных белков и они гидролизуют сложноэфирную связь между новообразованным полипептидов и последней тРНК, находящейся в рибосоме. В результате синтезированный белок отделяется от неё, рибосома распадается на субчастицы, поступающий в общий фонд субчастиц клетки. В терминации белкового синтеза и у бактерий, и у млекопитающих принимает участие ГТФ.
Элонгация, образование пептидной связи (реакция транспептидации). Транслокация. Транслоказа. Терминация. Роль белковых факторов на каждой из стадий трансляции
По завершении инициации рибосома располагается на мРНК таким образом, что в Р-центре находится инициирующий кодон AUG с присоединённой к нему Мет-тРНКшМет, а в А- центре - триплет, кодирующий включение первой аминокислоты синтезируемого белка. Далее начинается самый продолжительный этап белкового синтеза - элонгация, в ходе которого рибосома с помощью аа-тРНК последовательно "читает" мРНК в виде триплетов нуклеоти-дов, следующих за инициирующим кодоном в направлении от 5" к 3"-концу, наращивая полипептидную цепочку за счёт последовательного присоединения аминокислот.
Включение каждой аминокислоты в белок происходит в 3 стадии, в ходе которых: 1)аа-тРНК каждой входящей в белок аминокислоты связывается с А-центром рибосомы; 2)пептид от пептидил-тРНК, находящейся в Р-центре, присоединяется к б-NH2-гpyппe аминоацильного остатка аа-тРНК А-центра с образованием новой пептидной связи; 3)удлинённая на один аминокислотный остаток пептидил-тРНК перемещается из А-центра в Р-центр в результате транслокации рибосомы.
Связывание аминоацил-тРНК в А-центре. Кодон мРНК, располагающийся в А-центре рядом с инициирующим кодоном, определяет природу аа1тРНКaa1, которая будет включена в А-центр. аа1тРНКaa1 взаимодействует с рибосомой в виде тройного комплекса, состоящего из фактора элонгации EF-1, аа1тРНКaa1 и ГТФ. Комплекс эффективно взаимодействует с рибосомой лишь в том случае, если антикодон аа-тРНКaa1 комплементарен и антипараллелен ко-дону мРНК в А-центре. Включение аа-тРНКaa1 в рибосому происходит за счёт энергии гидролиза ГТФ до ГДФ и неорганического фосфата. Образование пептидной связи происходит сразу же после отщепления комплекса EF-1 и ГДФ от рибосомы. Эта стадия процесса получила название реакции транспептидации
В ходе этой реакции остаток метионина Мет-тРНКIМет связывается с a-аминогруппой первой аминокислоты, присоединённой к тРНКaa1 и расположенной в А-центре, образуется первая пептидная связь.
Транслокация - третья стадия элонгации. К рибосоме присоединяется фактор элонгации EF-2 и за счёт энергии ГТФ продвигает рибосому по мРНК на один кодон к 3"-концу. В результате дипептидил-тРНК, которая не меняет своего положения относительно мРНК, из А-центра перемещается в Р-центр. Свободная от метионина тРНКiМет покидает рибосому, а в область А-центра попадает следующий кодон.
По завершении третьей стадии элонгации рибосома в Р-центре имеет дипептидил-тРНК, а в А-центр попадает триплет, кодирующий включение в полипептидную цепь второй аминокислоты. Начинается следующий цикл стадии элонгации, в ходе которого на рибосоме снова проходят вышеописанные события. Повторение таких циклов по числу смысловых кодонов мРНК завершает весь этап элонгации.
Терминация трансляции наступает в том случае, когда в А-центр рибосомы попадает один из стоп-кодонов: UAG, UAA или UGA. Для стоп-кодонов нет соответствующих тРНК. Вместо этого к рибосоме присоединяются 2 белковых высвобождающих фактора RF или фактора терминации. Один из них с помощью пептидилтрансферазного центра катализирует гидролитическое отщепление синтезированного пептида от тРНК. Другой за счёт энергии гидролиза ГТФ вызывает диссоциацию рибосомы на субъединицы
Таким образом, матричная природа процесса трансляции проявляется в том, что последовательность поступления аминоацил-тРНК в рибосому для синтеза белка строго детерминирована мРНК, т.е. порядок расположения кодонов вдоль цепи мРНК однозначно задаёт структуру синтезируемого белка. Рибосома сканирует цепь мРНК в виде триплетов и последовательно отбирает из окружающей среды "нужные" аа-тРНК, освобождая в ходе элонгации деацилированные тРНК.
Малая и большая субъединицы рибосомы в процессе трансляции выполняют разные функции: малая субъединица присоединяет мРНК и декодирует информацию с помощью тРНК и механизма транслокации, а большая субъединица ответственна за образование пептидных связей.
