การแปลรหัส (translation) คือการที่ RNA ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนซึ่งต้องอาศัย mRNA tRNA rRNA ไรโบโซม (ribosome) และแฟคเตอร์ต่างๆ mRNA จะทำหน้าที่เป็นแม่แบบ ส่วนไรโบโซมจะแปลรหัสจากลำดับเบสบน mRNA ในทิศ 5'-3' ให้เป็นลำดับกรดอะมิโนในสายโพลีเป็ปไทด์หรือโปรตีน (จากปลายอะมิโนไปยังปลายคาร์บอกซิล) โดยมี tRNA เป็นตัวนำกรดอะมิโนมาเรียงกันตามลำดับเบสของ mRNA กรดอะมิโนตัวหนึ่งๆจะแปลรหัสมาจากลำดับเบส 3 ดัว เรียก ทริปเพลทโคดอน (triplet codon)

           การแปลรหัสแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนเช่นเดียวกับการลอกรหัส คือ ขั้นเริ่มต้น (initiation) ขั้นต่อสาย (elongation) และ ขั้นหยุด (termination) (ภาพที่ 3.19)

 

 

ภาพที่ 3.19  แสดงขั้นตอนการแปลรหัสจาก RNA เป็นโปรตีน

 
คำถาม :
เพราะเหตุใดในกระบวนการสร้างโปรตีน   DNA จะต้องสร้าง RNA ขึ้นมาก่อน มีกรณีที่ DNA สร้างโปรตีนโดยตรงหรือไม่

 

 

          Initiation เป็นการเริ่มต้นการสร้างสายโพลีเป็ปไทด์ เริ่มตั้งแต่การเชื่อมกรดอะมิโนเข้าที่ปลาย 3' ของ tRNA (ภาพที่ 3.20) โดย tRNA มีส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ ปลาย 3' CCA ทำหน้าที่จับกรดอะมิโนด้วยพันธะโควาเลนท์ (covalent) อีกส่วนหนึ่งเป็นบริเวณซึ่งทำหน้าที่จับกับเบสคู่สม เรียกแอนติโคดอน (anticodon) กรดอะมิโนแต่ละชนิดจะจับกับ tRNA ที่ถูกต้องอย่างจำเพาะ โดยการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์อะมิโนเอซิลทรานสเฟอร์อาร์เอนเอซินทิเทส (aminoacyl transfer RNA synthethase) (ภาพที่ 3.21) ซึ่งมีหลายชนิด แต่ละชนิดจะจำเพาะกับกรดอะมิโนและ tRNA ตัวหนึ่งๆ



ภาพที่ 3.20 tRNA ที่แสดงปลาย 3'CCA และปลาย 5' แอนติโคดอน

 

 

ภาพที่ 3.21   การเชื่อมกรดอะมิโนเข้าที่ปลายแขน tRNA  โดยเอนไซม์อะมิโนเอซิลทรานสเฟอร์อาร์เอนเอซินทิเทส

 

 

     หลังจากเชื่อมกรดอะมิโนเข้าที่ปลาย 3' ของ tRNA แล้วจึงเกิดการนำกรดอะมิโนมายัง mRNA โดยไรโบโซม (ภาพที่ 3.22)

     

  

ภาพที่ 3.22   tRNA นำกรดอะมิโนมาเริ่มสร้างโปรตีนโดยใช้แอนติโคดอนประกบกับโคดอนบน mRNA

 

 

         Elongation เป็นขั้นตอนต่อสายโพลีเป็ปไทด์ให้ยาวขึ้นเมื่อไรโบโซมเคลื่อนที่ผ่าน mRNA โดยมีแฟกเตอร์และเอนไซม์เป็ปติดิลทรานสเฟอเรส (peptidyl transferase) เชื่อมกรดอะมิโนจาก tRNA ที่อยู่ตำแหน่ง P site มายังตำแหน่ง A site และเกิดสายโปรตีนยาวขึ้นเรื่อยๆ (ภาพที่ 3.23)

 



ภาพที่ 3.23   การเชื่อมต่อกรดอะมิโนเป็นสายโปรตีน

 

 

          Termination เป็นขั้นตอนหยุดการสร้างสายโพลีเป็ปไทด์โดยอาศัยโคดอนหยุด (stop codon) และตัวปลดปล่อย หรือ รีลีสซิงแฟกเตอร์ (releasing factor) เมื่อไรโบโซมเคลื่อนที่มาถึงโคดอนหยุด (UGA, UAA, UAG) จะไม่มี tRNA ตัวใดนำกรดอะมิโนเข้ามาต่อสายโพลีเป็ปไทด์ และโดยอาศัยการช่วยเหลือของรีลีสซิงแฟกเตอร์ จึงเกิดการปลดสายโพลีเป็ปไทด์ออกพร้อมทั้งปลดปล่อย mRNA และไรโบโซมออกจากกัน (ภาพที่ 3.24)

  

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 3.24   ขั้นตอนการหยุดสร้างโปรตีน

 

 
คำถาม :

ในการตรวจความแม่น 3 กระบวนการ คือ การลอกแบบ การคัดลอก และการแปลรหัส

  • ถ้าการตรวจตราเป็นไปอย่างสมบูรณ์ จะไม่มีการกลายพันธุ์ และไม่เกิดวิวัฒนาการ ท่านคิดว่าวิวัฒนาการเป็นสิ่งที่ดีหรือไม่
  • แต่ถ้าการตรวจตราเป็นไปอย่างผิดพลาดมากเกินไป สิ่งมีชีวิตจะตายหมด เพราะอะไร
  • ท่านคิดว่ากระบวนการตรวจตราควรเป็นอย่างไร ถ้าจะให้สิ่งมีชีวิตอยู่รอดโดยมีวิวัฒนาการ

 

 

ภาพยนตร์ที่เกี่ยวข้องกับบทเรียน
ชื่อเรื่อง
ขนาด
translation movie
11,447 KB
protein secretion movie
25,924 KB

 
ที่มา : www.whfreeman.com/lodish