現在,不覺到了激動人心的時刻。遺傳信息的目的是把自己變為生命功能執行者蛋白質的信息,這就是以mRNA為模板翻譯成蛋白質。
7.1譯碼器,核糖體蛋白質翻譯的裝置是核糖,核糖體相當於一個自動譯碼器。譯碼器是由rRNA和蛋白質構的一個十分複雜的結構,真核生物和原核生物的譯碼器結構不太一樣,但都可以看作是由兩個部分組成的。譯碼是一小盒子,類似於裝凍瘡油的蛤子盒,上麵的罩比較大,有兩個空位,用來容納兩個譯碼用的檢字器(tRNA)和漢字(氨基酸);譯碼器的下麵部分是一個較小的底座,底座與頂罩之間有一條橫貫譯碼器的窄縫,帶密碼的紙條(mRNA)就從這中通過。譯碼時紙條可以自動走紙,就像複印機的走紙原理。
7.2檢字器,tRNA
譯碼時用來自動檢字的工具是tRNA,它就是蛋白質翻譯的檢字器。人們在40年代就已經知道蛋白質合成在核糖體上進行,也知道核糖體中有RNA,所以人們一開始就認為核糖體可以直接結合氨基酸合成蛋白質,相當漢字可以直接跑到譯碼器中。但實驗表明,譯碼器對漢字沒有親和力,
漢字不會自動跑進譯碼器。
50年代後期,思維活躍的克裏克提出一種猜測,認為有一種專門的工具性RNA,它可以搬運氨基酸進入核糖體,
即相當於存在檢字器可以檢出漢字並將漢字輸入譯碼器。
1957年,霍格蘭果然發現了檢字器,一種工具性RNA,這就是tRNA。
檢字器是一個三葉草型結構,一個總葉柄上有三個小葉,總葉柄的末端可以結合漢字,稱氨基酸臂(漢字柄),與總葉柄相對的小葉上有三個特定的核苷酸,這三個核苷酸剛好與密碼紙條上的一個密碼子(三聯體密碼)互補配對,比如紙條上是AUG,那麽這個小葉上就是UAC,因此這三個核苷酸稱為反密碼子,而這片小葉稱為反密碼子環。
7.3蛋白質的翻譯過程預備步驟是裝碼。密碼紙條結合於基座的窄縫裏。所有的密碼條第一個密碼都是AUG(AUG即起始密碼),後麵的密碼子因紙條不同而不同。然後,與AUG對應的檢字器的反密碼子結合到(檢字器已從字典(細胞質)中找到相應漢字(氨基酸)並結合了漢字)密碼條上。最後,頂罩蓋住底座,第2號檢字器的位置仍是空出的。
第一步,進位。第2號檢字器(已載有漢字)識別密碼條上的第2個密碼子並進入頂罩的空位中。
第二步,轉字(肽)。兩個漢字在天使(酶)幫助下連結成詞。
第三步,脫落。第1號檢字器上的漢字與第2號漢字連成詞後,第1號檢字器離開譯碼器,從器孔中跳出來。
第四步,移位。1號檢字器脫落後,1號位空出,這時密碼條向前移動一個密碼子;因為2號檢字器還連在紙條上,所以紙條帶動它移到1號位上,於是空出了2號位。
第二輪循環開始,第3個檢字器進入2號位,然後轉字、脫落、移位,循環往複。當一個句子(多肽鏈)翻譯快終止時,密碼條上的終止碼進入譯碼器,因為沒有檢字器與終止碼對應,翻譯自動終止。於是,翻譯出來的句子,譯碼器離開密碼條。
為了節省時間,一個密碼條上有時串有幾個譯碼器,這些譯碼器叫多聚譯碼器(核糖體)。
合成的肽鏈一開始並沒有活性,也需要進一步加工才能投入使用。