Figura arată translația, procesul prin care codul genetic este „decodificat” într-o secvență de aminoacizi din proteină. Este etapa sintezei proteice în care secvența de codoni a ARNm ghidează secvența de aminoacizi a proteinei. În Figura 3.11, care prezintă pe scurt întreaga sinteză proteică, translația la ribozom vine după transcripția din nucleu și după deplasarea ARNm în citoplasmă.

Desenul surprinde un singur moment al unui proces aflat deja în desfășurare. Pornește de la banda orizontală de jos, molecula de ARNm, și de la ribozomul care o cuprinde. Săgețile de sub ARNm arată sensul în care înaintează ribozomul, spre dreapta. Moleculele de ARNt încărcate cu aminoacizi sosesc din dreapta sus, cea care și-a predat aminoacidul pleacă prin stânga, iar lanțul proteic în creștere se întinde deasupra ribozomului, spre stânga.

Participanții

• ARNm (ARN-ul mesager) primește codul genetic al ADN-ului și îl transportă în citoplasmă. A fost sintetizat în nucleu, prin transcripție (Figura 3.9), apoi a trecut printr-un por al membranei nucleare și a ajuns la ribozomi. Bazele lui sunt expuse în seturi de câte trei, numite codoni. În figură se citesc, de la stânga la dreapta, codonii UAC, GGG, ACU și AGU.
• Ribozomul este masa rotunjită din jurul ARNm, în dreptul codonilor UAC și GGG. Ribozomii sunt particule citoplasmatice de ARN și proteine care leagă aminoacizii între ei pentru a forma proteine.
• ARNt (ARN-ul de transfer) se găsește liber în citoplasmă și transportă aminoacizii la ribozomi. Fiecare moleculă notată ARNt poartă la un capăt aminoacidul specific de care s-a atașat, notat AA, iar la celălalt un anticodon, o secvență de trei baze azotate. În dreapta sus așteaptă mai multe molecule încărcate, fiecare cu aminoacidul și anticodonul ei (de exemplu UAC sau UCA).
• Aminoacizii sunt formele notate AA, iar forme geometrice diferite (triunghi, pătrat, cerc, hexagon) marchează aminoacizi diferiți. Formele izolate, fără etichetă, care plutesc în jur sunt aminoacizi încă neatașați de vreun ARNt. Pentru sinteza proteică este necesară o rezervă de 20 de aminoacizi, care compun majoritatea proteinelor.
• Lanțul proteic în creștere este șirul de patru aminoacizi legați între ei care pornește de deasupra ribozomului spre stânga. Triunghiul și pătratul nu mai sunt prinse de niciun ARNt, iar cercul și hexagonul sunt încă ținute de cele două molecule de ARNt de pe ribozom. Legătura formată între doi aminoacizi se numește legătură peptidică (Figura 2.7), iar șirul care crește este numit și lanț peptidic.

Potrivirea codon-anticodon

Anticodonul unei molecule de ARNt este complementar cu un anumit codon de pe ARNm. În figură se vede regula după care se împerechează bazele: adenina cu uracilul și guanina cu citozina. ARNt cu anticodonul AUG este împerecheat cu codonul UAC, cel cu anticodonul CCC cu codonul GGG, iar ARNt care sosește, cu anticodonul UGA, este îndreptat de săgeata oblică spre codonul ACU. Această potrivire plasează fiecare aminoacid într-o anumită poziție, apoi aminoacidul este atașat lanțului proteic. Astfel, ordinea codonilor hotărăște ordinea aminoacizilor, iar codul genetic este translatat într-o secvență de aminoacizi a unei proteine.

Cum înaintează procesul

1. Procesul începe cu atașarea moleculei de ARNm la ribozom. Între timp, moleculele de ARNt se atașează de aminoacizii specifici pe care îi transportă la ribozomi.
2. Când un codon al ARNm își întâlnește anticodonul de pe o moleculă de ARNt, bazele lor se împerechează.
3. Următorul codon se împerechează cu anticodonul complementar al unui al doilea ARNt. Aminoacidul adus de acesta este poziționat lângă primul, iar primul aminoacid este legat de al doilea cu ajutorul unei enzime ribozomale.
4. Prima moleculă de ARNt revine în citoplasmă pentru a căuta alt aminoacid. În figură, o astfel de moleculă, marcată „Eliberare”, pleacă prin stânga ribozomului, fără aminoacid.
5. Ribozomul se deplasează pe ARNm cu un codon, iar un al treilea ARNt, cu aminoacidul său, leagă următorul codon. Ribozomul deplasează peptidul format din primii doi aminoacizi pentru a putea atașa al treilea aminoacid. Apoi al doilea ARNt pleacă și el, iar ribozomul înaintează cu încă un codon.

Procesul continuă, adăugând lanțului peptidic câte un singur aminoacid, până când se întâlnește un codon stop. Există trei codoni stop. Ei nu codifică aminoacizi, ci anunță ribozomul să nu mai adauge aminoacizi când proteina este completă.

După translație

Odată sintetizată, proteina este îndepărtată din ribozom pentru a fi procesată în continuare. Ea poate fi modificată în aparatul Golgi și depozitată în vezicule secretoare înainte de a fi eliberată de celulă, poate fi trimisă lizozomilor ca enzimă digestivă sau poate fi folosită de celulă ca un component structural. Molecula de ARNm este degradată, iar nucleotidele ei se întorc în nucleu. Moleculele de ARNt așteaptă în citoplasmă noi aminoacizi, iar ribozomii, o nouă moleculă de ARNm, pentru a sintetiza o nouă proteină.