ขั้นตอนแรกในการถอดรหัสข้อความทางพันธุกรรมคืออะไร?

หากคุณดูเซลล์ชั่วขณะหนึ่ง คุณจะเห็นเซลล์หมุนเวียนระหว่างการเติบโตและการหาร ในระหว่างวัฏจักรเหล่านี้ จำเป็นต้องดูแลรหัสพันธุกรรมที่อยู่ใน DNA ของเซลล์หรือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก งานสองอย่างที่เรียกว่าการจำลองแบบและการถอดความคือการกระทำที่อบอุ่นซึ่งจะต้องเกิดขึ้นก่อนที่เซลล์จะเริ่มคลี่คลายข้อความทางพันธุกรรม กระบวนการที่เรียกว่าการแปลจะถอดรหัสข้อมูลทางพันธุกรรม และขั้นตอนแรกในการแปลคือ "การเริ่มต้น"

กรดไรโบนิวคลีอิกหรืออาร์เอ็นเอเป็นโมเลกุลที่มีน้ำตาล หนึ่งในสี่เบสที่แตกต่างกัน - โมเลกุลคล้ายวงแหวนที่มีไนโตรเจน - ห้อยออกจากแต่ละหน่วยน้ำตาล เบสทั้งสี่ ได้แก่ อะดีนีน (A), ไซโตซีน (C), กวานีน (G) และยูราซิล (U) ในระหว่างการแปล ลำดับเบสของเบสในเมสเซนเจอร์ RNA หรือ mRNA จะควบคุมลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีน รายการเบส mRNA มาจาก DNA เบสเกือบทั้งหมดตามสาย mRNA ชี้ไปที่กรดอะมิโนตัวใดตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น รหัส mRNA triplet AUG สำหรับกรดอะมิโนเมไทโอนีน ซึ่งเป็นกรดอะมิโนตะกั่วเสมอเมื่อเซลล์สร้างโปรตีน

ไรโบโซมคือส่วนของเซลล์เล็กๆ ที่ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยสองหน่วยที่มีไรโบโซม RNA หรือ rRNA และโปรตีน เซลล์มีไรโบโซมจำนวนมาก ซึ่งเป็นโรงงานผลิตโปรตีน ถ่ายโอน RNA หรือ tRNA ทำหน้าที่เหมือนรถลากที่ลากกรดอะมิโนไปยังพื้นที่ประกอบโปรตีนของไรโบโซม ไรโบโซมมีไซต์งานที่แตกต่างกันสามแห่งสำหรับเก็บโมเลกุล tRNA ไซต์ P จับ tRNA แรก ไซต์ A จับ tRNA ตัวถัดไปที่จำเป็น และไซต์ P จะย้ายกรดอะมิโนตัวต่อไปไปยังโปรตีนที่กำลังเติบโต จากนั้น tRNA ที่ว่างเปล่าจะย้ายไปยังไซต์ E โดยที่ไรโบโซมเตะไปที่ขอบถนน ไซต์ P ถูกตั้งค่าให้เริ่มต้นด้วยกรดอะมิโนเมไทโอนีนเสมอ

จำเป็นต้องจัดเตรียมข้อความให้เรียบร้อยก่อนการแปล เซลล์ต้องแก้ไข mRNA ที่สร้างขึ้นใหม่ก่อนที่จะส่งไปยังไรโบโซม ปลายด้านหน้าและด้านหลังได้รับการอัพเกรดที่ปกป้องเกลียวจากการถูกโจมตีโดยเอ็นไซม์ที่ไม่เป็นมิตร นอกจากนี้ เอ็นไซม์ตัวแก้ไขจะลบส่วนที่ไม่จำเป็นออกจากสาย mRNA mRNA ที่หลอกจะยึดติดกับหน่วยย่อยไรโบโซมขนาดเล็กด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนที่เรียกว่าปัจจัยการเริ่มต้น ปัจจัยหนึ่งอยู่ที่ส่วนหน้าของ mRNA เพื่อให้แน่ใจว่ามันถูกโหลดเข้าไปในไรโบโซมก่อน ยูนิตย่อยไรโบโซมขนาดใหญ่เข้าร่วมปาร์ตี้ สร้างไรโบโซมที่บรรทุกเต็มที่ซึ่งพร้อมสำหรับการดำเนินการ การรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับไรโบโซมของปัจจัยการเริ่มต้น mRNA และ tRNA แรกที่มีเมไทโอนติดอยู่นั้นเรียกว่าคอมเพล็กซ์ preinitiation การแปล

การแปลเริ่มต้นเมื่อสารเชิงซ้อนสำหรับการเตรียมการล่วงหน้าถูกจัดเรียงบนไรโบโซมและโมเลกุล tRNA-เมไทโอนีนเริ่มต้นถูกตัดสินลงในไซต์ P ในการสร้างโปรตีนที่ต้องการ กรดอะมิโนที่เหมาะสมจำเป็นต้องถูกคัดเลือกและจับเป็นลูกโซ่ในลำดับที่ถูกต้อง ระหว่างระยะการยืดตัว ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปตามสาย mRNA อ่านค่านั้นแล้วเติมกรดอะมิโนเข้าไปในสายโปรตีน โปรตีนจะยาวขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าไรโบโซมจะชนสัญญาณ "หยุด" บนเส้นใย mRNA ซึ่งตรงจุดที่ไรโบโซมจะคายโปรตีนใหม่ออกมา