现在,不觉到了激动人心的时刻。遗传信息的目的是把自己变为生命功能执行者蛋白质的信息,这就是以mRNA为模板翻译成蛋白质。
7.1译码器,核糖体蛋白质翻译的装置是核糖,核糖体相当于一个自动译码器。译码器是由rRNA和蛋白质构的一个十分复杂的结构,真核生物和原核生物的译码器结构不太一样,但都可以看作是由两个部分组成的。译码是一小盒子,类似于装冻疮油的蛤子盒,上面的罩比较大,有两个空位,用来容纳两个译码用的检字器(tRNA)和汉字(氨基酸);译码器的下面部分是一个较小的底座,底座与顶罩之间有一条横贯译码器的窄缝,带密码的纸条(mRNA)就从这中通过。译码时纸条可以自动走纸,就像复印机的走纸原理。
7.2检字器,tRNA
译码时用来自动检字的工具是tRNA,它就是蛋白质翻译的检字器。人们在40年代就已经知道蛋白质合成在核糖体上进行,也知道核糖体中有RNA,所以人们一开始就认为核糖体可以直接结合氨基酸合成蛋白质,相当汉字可以直接跑到译码器中。但实验表明,译码器对汉字没有亲和力,
汉字不会自动跑进译码器。
50年代后期,思维活跃的克里克提出一种猜测,认为有一种专门的工具性RNA,它可以搬运氨基酸进入核糖体,
即相当于存在检字器可以检出汉字并将汉字输入译码器。
1957年,霍格兰果然发现了检字器,一种工具性RNA,这就是tRNA。
检字器是一个三叶草型结构,一个总叶柄上有三个小叶,总叶柄的末端可以结合汉字,称氨基酸臂(汉字柄),与总叶柄相对的小叶上有三个特定的核苷酸,这三个核苷酸刚好与密码纸条上的一个密码子(三联体密码)互补配对,比如纸条上是AUG,那么这个小叶上就是UAC,因此这三个核苷酸称为反密码子,而这片小叶称为反密码子环。
7.3蛋白质的翻译过程预备步骤是装码。密码纸条结合于基座的窄缝里。所有的密码条第一个密码都是AUG(AUG即起始密码),后面的密码子因纸条不同而不同。然后,与AUG对应的检字器的反密码子结合到(检字器已从字典(细胞质)中找到相应汉字(氨基酸)并结合了汉字)密码条上。最后,顶罩盖住底座,第2号检字器的位置仍是空出的。
第一步,进位。第2号检字器(已载有汉字)识别密码条上的第2个密码子并进入顶罩的空位中。
第二步,转字(肽)。两个汉字在天使(酶)帮助下连结成词。
第三步,脱落。第1号检字器上的汉字与第2号汉字连成词后,第1号检字器离开译码器,从器孔中跳出来。
第四步,移位。1号检字器脱落后,1号位空出,这时密码条向前移动一个密码子;因为2号检字器还连在纸条上,所以纸条带动它移到1号位上,于是空出了2号位。
第二轮循环开始,第3个检字器进入2号位,然后转字、脱落、移位,循环往复。当一个句子(多肽链)翻译快终止时,密码条上的终止码进入译码器,因为没有检字器与终止码对应,翻译自动终止。于是,翻译出来的句子,译码器离开密码条。
为了节省时间,一个密码条上有时串有几个译码器,这些译码器叫多聚译码器(核糖体)。
合成的肽链一开始并没有活性,也需要进一步加工才能投入使用。