Tõlkimine on viimane samm geneetilise teabe realiseerimisel. Transfer RNA (tRNA) teisendab selles protsessis messenger RNA (mRNA) ahelad valgujärjestusteks. Selles tõlkes olevaid vigu nimetatakse ka mutatsioonideks.
Mis on tõlge?
Tõlkimine on protsess, mille käigus konverteeritakse geneetiline kood ahelateks valgud. Tõlkimise ajal loetakse mRNA. Lugemise tulemuseks on valgud. Tõlkimise käigus muundatakse geneetiline kood ahelateks valgud. Tõlkimisele eelnevat alamtappi nimetatakse ka transkriptsiooniks. Selle transkriptsiooni käigus luuakse üheahelaline DNA transkriptsioon. See ärakiri vastab DNA alajaotusele, millest igaüks kuulub ühte geen. Transkriptsiooni teostab ensüüm RNA polümeraas. Transkriptsiooni lõppsaaduseks on nn mRNA. Järgneva tõlke käigus loetakse seda mRNA-d. Lugemise tulemuseks on valkude süntees. Tõlke lõpus on mRNA muundatud valguahelateks. Tõlkimine toimub raku ribosoomis ehk raku organellis. See on geneetilise teabe viimane realiseerimise samm. Selles protsessis väljub mRNA tuumast tsütoplasmasse ja keermestub ise sisse ribosoomid.
Funktsioon ja ülesanne
Tõlkimise abil tõlgitakse mRNA järjestus valgujärjestuseks. Iga mRNA ahel koosneb alused. alused esinevad kolmikena, st kolm järjestikust osa. Iga mRNA aluse triplett kodeerib spetsiifilist aminohapet ja seda nimetatakse ka koodoniks. MRNA-s on stardikoodonid, normkoodonid ja stoppkoodonid. Stardikoodon koosneb alused adeniin, guaniin ja uratsiil. Seal on kolm erinevat stoppkoodonit, mis on lühendatud UGA, UAG ja UAA. Vastavalt sellele koosnevad need ka uratsiilist, guaniinist ja adeniinist, kuid teises järjekorras. Tõlge algab alati stardikoodonist ja lõpeb alati stoppkoodonist. Normkoodonid on kõik ülejäänud kolmikud. Nad kumbki kodeerivad kindlat aminohapet. Stardikoodon AUG kodeerib metioniini. Kolm stoppkoodonit on mõeldud ainult tõlke lõpetamiseks ja seetõttu ei kodeerita neid aminohapped. Tõlke järgmises etapis määratakse ülekande RNA-le olulised ülesanded. See tRNA on lühike RNA, mis transpordib õiget aminohapped mRNA vastava koodonini. tRNA molekulid on koormatud aminohapped, ensüümide ja valgud. Need aitavad ribosoomil mRNA proteiinijärjestusteks teisendada. Valgujärjestuste konstrueerimine toimub nende väikseimate komponentide ehk amino abil happed. Kui tRNA on mRNA konkreetsesse ribosoomi transportinud, seob see amino happed teistesse aminohapetesse ja moodustab sel viisil peptiidahelad. tRNA-l on alati mitu kätt. Aminohape seondub korraga ühe käsivarrega. Selle vastas on selle komplementaarne antikoodon, millest igaüks kuulub mRNA aluse koodonisse. Sisse metioniininäiteks on tRNA-l antikoodon UAC. See antikoodon ei sobi iga põhitripletiga, vaid ainult AUG-koodoniga. Sel viisil kodeerib aluse järjestus AUG aminohappe mRNA-s metioniini. Iga amino happed sõltub konkreetsest tRNA-st. Vastasel juhul ei saa seda üle kanda mRNA vastavale koodonile. Milline tRNA on vastutav, millise aminohappe määrab selle antikoodon. Ribosoomis kinnitub esimene tRNA mRNA-le stardikoodonis. Selle esimese tRNA kõrvale lisatakse teine spetsiifilise aminohappega. Nüüd külgnevate aminohapete seos realiseeritakse peptiidsideme abil. Esimene tRNA jätab oma aminohappe teise käsivarre otsa ja lahkub ribosoomist. Teisel tRNA-l on nüüd kaks aminohapet. Kui esimene tRNA on jälle ribosoomist lahkunud, kinnitub mRNA-ga kolmas tRNA koos oma spetsiaalse aminohappega. Protsess jätkub sel viisil seni, kuni stoppkoodoniga alustripletti ei ilmu. Niipea kui stoppkoodon ilmub, peptiidahel eraldub. Protsess ei saa jätkuda, kuna stoppkoodonite jaoks pole seostatud tRNA-d.
Haigused ja häired
Geneetilise teabe vale realiseerimisega võivad tekkida haigused. Mutatsioonid esitavad end seega tõlkimisel mõnikord. Punktmutatsioonid on spontaansed või indutseeritud muutused geneetilises materjalis, mis mõjutavad ainult ühte nukleiinset alust. Mõned punktmutatsioonid jäävad ebaoluliseks. Seda juhul, kui aminohapet saab kodeerida mitu koodonit. Selle tulemuseks võivad olla identsed valgud. Kui seevastu asendatakse mRNA üks alus teisega, nimetatakse punktmutatsioone ka asendusteks. Selle tulemusena sisestatakse kodeerivasse piirkonda erinev aminohape. Nii moodustub muutunud valk, mis ei pruugi enam oma funktsiooni täita. Sirprakk aneemia on näide sellisest mutatsioonist tõlke ajal. See nähtus on punase pärilik haigus veri rakke. Krooniline aneemia seatakse sisse. Selle tagajärjel tekivad elundikahjustused hapnik puudus. Kuid mRNA ahelat saab translatsiooni ajal ka nihutada. Lugemisraami nihutamisel kaotab haru oma tegeliku tähenduse ja algse funktsiooni. Selles kontekstis esineb sageli kustutusi. See tähendab, et alused on kadunud. Võimalik, et toimub ka sisestamine ja lisatakse alused. Kustutamised ja sisestamised on tavaliselt raskemad kui asendused ja võivad põhjustada tõsiseid väärarenguid või füüsilisi düsfunktsioone.
