الترجمة (علم الأحياء)

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
نظرة عامة على ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول في حقيقيات النوى

الترجمة هي العملية التي تُنتج فيها البروتينات في الخلايا البيولوجية باستخدام جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA ) كقوالب. يتكون البروتين الناتج من سلسلة من الأحماض الأمينية تُحدد بتسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبوزي. تُعتبر النيوكليوتيدات ثلاثية في كل مرة، حيث ينتج عن كل ثلاثية إضافة حمض أميني محدد إلى البروتين المُنتج. تُسمى عملية مطابقة ثلاثية النيوكليوتيدات مع الحمض الأميني بالشفرة الوراثية . تتم الترجمة بواسطة مُركب كبير من الحمض النووي الريبوزي والبروتينات الوظيفية يُسمى الريبوسومات . تُسمى العملية برمتها بالتعبير الجيني .

في عملية الترجمة، يُفكّ شفرة الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) داخل الريبوسوم، خارج النواة، لإنتاج سلسلة محددة من الأحماض الأمينية ، أو عديد الببتيد . ثم يلتف عديد الببتيد ليُشكّل بروتينًا نشطًا ويؤدي وظائفه في الخلية. ويمكن أن يبدأ عديد الببتيد بالانطواء أثناء عملية تخليق البروتين. [ 1 ] يُسهّل الريبوسوم عملية فك الشفرة عن طريق تحفيز ارتباط تسلسلات مضادات الكودون في الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) المُكمّلة بكودونات mRNA . يحمل الحمض النووي الريبوزي الناقل أحماضًا أمينية محددة تترابط معًا لتكوين عديد الببتيد أثناء مرور mRNA عبر الريبوسوم وقراءته. مراحل الترجمة الثلاث هي: البدء، والاستطالة، والإنهاء.

الآليات الأساسية

يقوم الريبوسوم بترجمة بروتين يُفرز في الشبكة الإندوبلازمية (تُلوّن جزيئات الحمض النووي الريبوزي الناقل باللون الأزرق الداكن). ويمكن الآن رؤية ديناميكيات نطاقات البروتين باستخدام مطيافية صدى دوران النيوترونات.
البنية الثلاثية لـ tRNA ( ذيل CCA باللون الأصفر، ساق المستقبل باللون الأرجواني، الحلقة المتغيرة باللون البرتقالي، الذراع D  باللون الأحمر، ذراع مضاد الكودون باللون الأزرق مع مضاد الكودون باللون الأسود، الذراع T  باللون الأخضر)

تتمثل العملية الأساسية لإنتاج البروتين في إضافة حمض أميني واحد في كل مرة إلى نهاية سلسلة عديد الببتيد المتكونة. يقوم الريبوسوم بهذه العملية . [ 2 ] يتكون الريبوسوم من وحدتين فرعيتين، في حقيقيات النوى وحدة فرعية صغيرة (40S) ووحدة فرعية كبيرة (60S) . تتحد هاتان الوحدتان الفرعيتان قبل ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) إلى بروتين لتوفير موقع للترجمة وإنتاج عديد الببتيد. [ 3 ] يُحدد نوع الحمض الأميني المراد إضافته بواسطة جزيء الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). يُطابق كل حمض أميني مُضاف مع تسلسل فرعي من ثلاثة نيوكليوتيدات في mRNA. لكل ثلاثية ممكنة، يُقبل الحمض الأميني المقابل. تُطابق الأحماض الأمينية المتتالية المُضافة إلى السلسلة مع ثلاثيات النيوكليوتيدات المتتالية في mRNA. وبهذه الطريقة، يُحدد تسلسل النيوكليوتيدات في سلسلة mRNA الأصلية تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة الأحماض الأمينية المُنتجة. [ 4 ] تتم إضافة حمض أميني عند الطرف الكربوكسيلي للببتيد؛ وبالتالي، يُقال إن الترجمة موجهة من الأمين إلى الكربوكسيل. [ 5 ]

يحمل الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) المعلومات الوراثية المشفرة على شكل تسلسل من النيوكليوتيدات الريبوزية من الكروموسومات إلى الريبوسومات. تُقرأ هذه النيوكليوتيدات الريبوزية بواسطة آلية الترجمة في تسلسل من ثلاثيات النيوكليوتيدات تُسمى الكودونات . كل ثلاثية من هذه الثلاثيات تُشفّر حمضًا أمينيًا محددًا .

تقوم جزيئات الريبوسوم بترجمة هذه الشفرة إلى تسلسل محدد من الأحماض الأمينية. الريبوسوم عبارة عن بنية متعددة الوحدات الفرعية تحتوي على الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA) والبروتينات. وهو بمثابة "المصنع" الذي تُجمّع فيه الأحماض الأمينية لتكوين البروتينات.

تُعدّ جزيئات الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) سلاسل صغيرة من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر (74-93 نيوكليوتيدًا) تنقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم. يختلف عدد جينات tRNA اختلافًا كبيرًا بين الأنواع، إذ تمتلك بعض البكتيريا ما بين 20 و30 جينًا، بينما قد تمتلك حقيقيات النوى المعقدة آلاف الجينات. [ 6 ] تحتوي جزيئات tRNA على موقع لربط الأحماض الأمينية، وموقع آخر يُسمى مضاد الكودون. مضاد الكودون هو ثلاثية من الحمض النووي الريبوزي تُكمل ثلاثية الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) التي تُشفّر الحمض الأميني الذي تحمله .

تحفز إنزيمات أمينو أسيل tRNA سينثيتاز ( الإنزيمات ) عملية الربط بين جزيئات tRNA محددة والأحماض الأمينية التي تتطلبها تسلسلات مضاد الكودون الخاصة بها. ينتج عن هذا التفاعل أمينو أسيل-tRNA . يرتبط الحمض الأميني، من خلال مجموعته الكربوكسيلية، بمجموعة الهيدروكسيل 3' (OH) في جزيء tRNA برابطة إسترية . عندما يرتبط حمض أميني بجزيء tRNA، يُطلق عليه اسم "مُشحون". قد تُنتج إنزيمات أمينو أسيل-tRNA سينثيتاز التي تُخطئ في ربط جزيئات tRNA بالأحماض الأمينية الخاطئة، أمينو أسيل-tRNA مشحونًا بشكل خاطئ، مما قد يؤدي إلى وجود أحماض أمينية غير مناسبة في الموضع المقابل في البروتين. يحدث هذا "الخطأ في الترجمة" [ 7 ] للشيفرة الوراثية بشكل طبيعي بمستويات منخفضة في معظم الكائنات الحية، ولكن بعض البيئات الخلوية تُسبب زيادة في فك شفرة mRNA المُسهِّل، وأحيانًا يكون ذلك في صالح الخلية.

يحتوي الريبوسوم على موقعين لربط الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA). وهما موقع الأمينوأسيل (A)، وموقع الببتيديل/موقع الخروج (P/E). بالنسبة للحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، تتجه المواقع الثلاثة من 5' إلى 3' (EPA)، لأن الريبوسومات تتحرك باتجاه الطرف 3' من mRNA. يرتبط موقع A بالحمض النووي الريبوزي الناقل الداخل الذي يحمل الكودون المكمل على mRNA. أما موقع P/E فيحمل الحمض النووي الريبوزي الناقل مع سلسلة الببتيد المتنامية. عندما يرتبط الحمض النووي الريبوزي الناقل الأمينوأسيل مبدئيًا بكودونه المقابل على mRNA، يكون في موقع A. بعد ذلك، تتكون رابطة ببتيدية بين الحمض الأميني للحمض النووي الريبوزي الناقل في موقع A والحمض الأميني للحمض النووي الريبوزي الناقل المشحون في موقع P/E. تنتقل سلسلة الببتيد المتنامية إلى الحمض النووي الريبوزي الناقل في موقع A. يحدث انتقال، ينقل الحمض النووي الريبوزي الناقل إلى موقع P/E، وهو الآن بدون حمض أميني. يتم نقل الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) الموجود في الموقع A، والمحمل الآن بسلسلة الببتيد، إلى الموقع P/E، ويغادر الحمض النووي الريبوزي الناقل غير المشحون ، ويدخل حمض أميني-tRNA آخر إلى الموقع A لتكرار العملية. [ 8 ]

بعد إضافة الحمض الأميني الجديد إلى السلسلة، وبعد تحرر الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) من الريبوسوم إلى السيتوسول، تعمل الطاقة الناتجة عن تحلل جزيء GTP المرتبط بالناقل EEF2 على تحريك الريبوسوم باتجاه كودون واحد نحو النهاية 3' . تُعد الطاقة اللازمة لترجمة البروتينات كبيرة. فبالنسبة لبروتين يحتوي على n من الأحماض الأمينية، يبلغ عدد روابط الفوسفات عالية الطاقة اللازمة لترجمته 4n - 1. [ 9 ] يختلف معدل الترجمة؛ فهو أعلى بكثير في الخلايا بدائية النواة (يصل إلى 17-21 حمضًا أمينيًا في الثانية) مقارنةً بالخلايا حقيقية النواة (يصل إلى 6-9 أحماض أمينية في الثانية). [ 10 ]

مراحل

تتم عملية الترجمة في أربع مراحل: البدء، والإطالة، والإنهاء، وإعادة التدوير. [ 11 ]

البدء

تتضمن عملية بدء الترجمة ارتباط الوحدة الفرعية الصغيرة للريبوسوم بالنهاية 5' لجزيء mRNA بمساعدة عوامل البدء . [ 12 ] يتجمع الريبوسوم وعوامله المرتبطة به ويرتبطان بجزيء mRNA. يرتبط أول جزيء tRNA بكودون البدء . تُصنف هذه العملية إما بأنها معتمدة على غطاء 5'، حيث يرتبط الريبوسوم مبدئيًا بغطاء 5' ثم ينتقل إلى كودون الإيقاف، أو غير معتمدة على غطاء 5'، حيث لا يرتبط الريبوسوم مبدئيًا بغطاء 5'. يُضاف غطاء 5' عندما يبلغ طول جزيء pre-mRNA الوليد حوالي 20 نيوكليوتيدًا. [ 13 ]

عملية بدء الترجمة في حقيقيات النوى.

بدء التشغيل المعتمد على الغطاء

بعض المركبات البروتينية المشاركة في بدء العملية

تتضمن عملية بدء الترجمة عادةً تفاعل بروتينات رئيسية معينة، تُسمى عوامل البدء ، مع علامة خاصة مرتبطة بالنهاية 5' لجزيء mRNA، تُسمى غطاء 5' ، بالإضافة إلى منطقة 5' غير المترجمة (5' UTR) . ترتبط هذه البروتينات بالوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة (40S) وتُثبّت mRNA في مكانه. [ 14 ]

يرتبط عامل بدء الترجمة eIF3 بالوحدة الفرعية 40S للريبوسوم، ويلعب دورًا في منع ارتباط الوحدة الفرعية الكبيرة (60S) قبل الأوان. يتفاعل eIF3 أيضًا مع معقد eIF4F ، الذي يتكون من ثلاثة عوامل بدء أخرى: eIF4A و eIF4E و eIF4G . يُعد eIF4G بروتينًا داعمًا يرتبط مباشرةً بكل من eIF3 والمكونين الآخرين. أما eIF4E فهو البروتين الرابط للغطاء. غالبًا ما يُعتبر ارتباط الغطاء بواسطة eIF4E الخطوة المحددة لمعدل بدء الترجمة المعتمد على الغطاء، ويُعد تركيز eIF4E محورًا تنظيميًا للتحكم في الترجمة. تقوم بعض الفيروسات بقطع جزء من eIF4G المرتبط بـ eIF4E، مما يمنع الترجمة المعتمدة على الغطاء من استغلال آلية الخلية المضيفة لصالح الرسائل الفيروسية (غير المعتمدة على الغطاء). يُعدّ eIF4A إنزيمًا حالًا للرنا يعتمد على ATP، ويساعد الريبوسوم في حلّ بعض البنى الثانوية المتكوّنة على طول نسخة mRNA. كما أشارت نتائج حديثة في علم الأحياء البنيوي إلى إمكانية ارتباط بروتين eIF4A ثانٍ بمركب بدء الترجمة، ويتفاعل تحديدًا مع eIF3. [ 15 ] [ 16 ] ويرتبط بروتين ربط ذيل البولي أدينين (PABP) أيضًا بمركب eIF4F عبر eIF4G، ويرتبط بذيل البولي أدينين لمعظم جزيئات mRNA حقيقية النواة. وقد ثبت أن لهذا البروتين دورًا في تكوين حلقة mRNA أثناء الترجمة. [ 17 ]

يتحرك مُركّب ما قبل بدء الترجمة 43S (43S PIC)، مصحوبًا بعوامل بروتينية ، على طول سلسلة mRNA باتجاه نهايتها 3'، في عملية تُعرف باسم "المسح"، للوصول إلى كودون البدء (عادةً AUG). في حقيقيات النوى والعتائق ، يكون الحمض الأميني المُشفّر بواسطة كودون البدء هو الميثيونين . يُنقل tRNA المُحفّز المُحمّل بالميثيونين (Met-tRNA i Met ) إلى الموقع P للوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة بواسطة عامل بدء الترجمة حقيقيات النوى 2 (eIF2) . يقوم هذا العامل بتحليل GTP، ويُشير إلى انفصال عدة عوامل عن الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة، مما يؤدي في النهاية إلى ارتباط الوحدة الفرعية الكبيرة (أو الوحدة الفرعية 60S ). ثم يبدأ الريبوسوم الكامل ( 80S ) عملية استطالة الترجمة.

يتأثر تنظيم تخليق البروتين جزئيًا بفسفرة عامل بدء الترجمة eIF2 (عبر الوحدة الفرعية α)، وهو جزء من المركب الثلاثي eIF2-GTP-Met-tRNA iMet ( eIF2 - TC). عند فسفرة أعداد كبيرة من eIF2، يُثبط تخليق البروتين. يحدث هذا في حالة نقص الأحماض الأمينية أو بعد الإصابة الفيروسية. مع ذلك، فإن جزءًا صغيرًا من عامل بدء الترجمة هذا يكون مُفسفرًا بشكل طبيعي. يُعد 4EBP مُنظمًا آخر ، إذ يرتبط بعامل بدء الترجمة eIF4E ويُثبط تفاعلاته مع eIF4G ، وبالتالي يمنع بدء الترجمة المعتمد على القبعة. ولمواجهة تأثيرات 4EBP، تقوم عوامل النمو بفسفرة 4EBP، مما يُقلل من ألفته لـ eIF4E ويسمح بتخليق البروتين.

بينما تُنظَّم عملية تخليق البروتين بشكل عام من خلال تعديل التعبير عن عوامل البدء الرئيسية وعدد الريبوسومات، قد تختلف معدلات ترجمة جزيئات mRNA الفردية نظرًا لوجود عناصر تسلسل تنظيمية. وقد ثبتت أهمية ذلك في سياقات متنوعة، بما في ذلك الانقسام الاختزالي في الخميرة واستجابة النباتات للإيثيلين. إضافةً إلى ذلك، تشير دراسات حديثة أُجريت على الخميرة والبشر إلى أن التباين التطوري في التسلسلات التنظيمية المجاورة (cis-regulatory) قد يؤثر على تنظيم الترجمة. [ 18 ] علاوة على ذلك، تشارك إنزيمات فك لولب الحمض النووي الريبوزي (RNA helicases) ، مثل DHX29 و Ded1/DDX3، في عملية بدء الترجمة، لا سيما بالنسبة لجزيئات mRNA ذات مناطق 5'UTR ذات بنية محددة. [ 19 ] [ 20 ]

بدء التشغيل المستقل عن الغطاء

يُعدّ موقع دخول الريبوسوم الداخلي (IRES) المثال الأكثر دراسةً لبدء الترجمة غير المعتمدة على القبعة في حقيقيات النوى . على عكس الترجمة المعتمدة على القبعة، لا تتطلب الترجمة غير المعتمدة على القبعة وجود قبعة 5' لبدء المسح من الطرف 5' لجزيء mRNA حتى كودون البدء. يستطيع الريبوسوم التمركز في موقع البدء عن طريق الارتباط المباشر، وعوامل البدء، و/أو عوامل ITAF (العوامل المؤثرة على IRES)، متجاوزًا بذلك الحاجة إلى مسح منطقة 5' غير المترجمة بالكامل . تُعدّ هذه الطريقة في الترجمة مهمة في الحالات التي تتطلب ترجمة جزيئات mRNA محددة أثناء الإجهاد الخلوي، عندما تنخفض الترجمة الإجمالية. ومن الأمثلة على ذلك العوامل المستجيبة للاستماتة الخلوية والاستجابات الناتجة عن الإجهاد. [ 21 ]

استطالة

مراحل استطالة واستهداف الغشاء في عملية الترجمة في حقيقيات النوى. الريبوسوم أخضر وأصفر، وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) زرقاء داكنة، والبروتينات الأخرى المشاركة زرقاء فاتحة.

تعتمد عملية الاستطالة على عوامل الاستطالة . في نهاية مرحلة البدء، يتم وضع جزيء mRNA بحيث يمكن ترجمة الكودون التالي خلال مرحلة استطالة تخليق البروتين. يشغل جزيء tRNA البادئ الموقع P في الريبوسوم، ويكون الموقع A جاهزًا لاستقبال جزيء tRNA الحامل للحمض الأميني. خلال استطالة السلسلة، يُضاف كل حمض أميني إضافي إلى سلسلة الببتيد الوليدة في دورة دقيقة ثلاثية المراحل. تتضمن هذه المراحل ما يلي: (1) وضع جزيء tRNA الحامل للحمض الأميني الصحيح في الموقع A من الريبوسوم، والذي يتم جلبه إلى هذا الموقع بواسطة عامل الاستطالة eEF1، (2) تكوين الرابطة الببتيدية، و(3) إزاحة جزيء mRNA بمقدار كودون واحد بالنسبة للريبوسوم بمساعدة عامل الاستطالة eEF2. على عكس البكتيريا، حيث تبدأ عملية الترجمة بمجرد تخليق الطرف 5' من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، فإن هذا الترابط الوثيق بين النسخ والترجمة غير ممكن في حقيقيات النوى، لأن النسخ والترجمة يتمان في حجرتين منفصلتين من الخلية (النواة والسيتوبلازم ) . يجب معالجة سلائف الحمض النووي الريبوزي الرسول في حقيقيات النوى في النواة (مثل إضافة غطاء، وتذييل متعدد الأدينين ، والوصل) في الريبوسومات قبل تصديرها إلى السيتوبلازم للترجمة. يمكن أن تتأثر الترجمة أيضًا بتوقف الريبوسوم ، مما قد يؤدي إلى هجوم نوكلياز داخلي على الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA)، وهي عملية تُسمى تحلل الحمض النووي الريبوزي الرسول غير القابل للترجمة. كما يُساعد توقف الريبوسوم على طي عديد الببتيد الناشئ على الريبوسوم أثناء الترجمة، ويؤخر ترجمة البروتين أثناء ترميزه للحمض النووي الريبوزي الناقل. وهذا بدوره قد يؤدي إلى انزياح إطار القراءة الريبوسومي. [ 22 ]

يقوم آخر جزيء tRNA مُعتمد من قِبل الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة ( التكيف ) بنقل الحمض الأميني. ثم ينتقل إلى الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة التي تربطه بأحد جزيئات tRNA السابقة المُعتمدة ( نقل الببتيد ). بعد ذلك، ينتقل الريبوسوم إلى كودون mRNA التالي لمواصلة العملية ( الانتقال )، مُكَوِّنًا سلسلة من الأحماض الأمينية.

في عملية الترجمة البكتيرية والأثرية ، تحدث الترجمة في السيتوسول، حيث يرتبط الريبوسوم بالحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). أما في حقيقيات النوى ، فيمكن أن تحدث الترجمة في السيتوبلازم ، وكذلك عبر غشاء الشبكة الإندوبلازمية من خلال عملية تُسمى الانتقال المتزامن مع الترجمة . في هذه العملية، يرتبط مُركب الريبوسوم-mRNA بالكامل بالغشاء الخارجي للشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، ويتم تصنيع البروتين الجديد وإطلاقه داخل الشبكة الإندوبلازمية؛ ويمكن إفراز عديد الببتيد المُصنّع حديثًا فورًا أو تخزينه داخل الشبكة الإندوبلازمية لنقله لاحقًا عبر الحويصلات وإفرازه خارج الخلية.

العديد من أنواع الحمض النووي الريبي المنسوخ ، مثل الحمض النووي الريبي الناقل، والحمض النووي الريبي الريبوسومي، والحمض النووي الريبي النووي الصغير، لا تخضع للترجمة إلى بروتينات.

تعمل العديد من المضادات الحيوية عن طريق تثبيط عملية الترجمة. وتشمل هذه المضادات: أنيسوميسين ، وسيكلوهيكسيميد ، وكلورامفينيكول ، وتتراسيكلين ، وستربتوميسين ، وإريثروميسين ، وبوروميسين . تختلف بنية الريبوسومات في بدائيات النوى عن بنية الريبوسومات في حقيقيات النوى، ولذلك تستطيع المضادات الحيوية استهداف العدوى البكتيرية تحديدًا دون إلحاق الضرر بخلايا المضيف حقيقية النوى .

إنهاء الخدمة

مراحل بدء واستطالة عملية الترجمة التي تشمل قواعد الحمض النووي الريبوزي (RNA )، والريبوسوم، والحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA )، والأحماض الأمينية

يعتمد إنهاء استطالة سلسلة الببتيد على عامل الإطلاق eRF1 الذي يتعرف على جميع كودونات التوقف الثلاثة. عند الوصول إلى كودون التوقف، يتم إنهاء سلسلة الببتيد، ويتفكك الريبوسوم، ويتم إطلاق سلسلة الببتيد المكتملة. eRF3 هو إنزيم GTPase يعتمد على الريبوسوم، ويساعد eRF1 في إطلاق سلسلة الببتيد المكتملة. يحتوي الجينوم البشري على عدد قليل من الجينات التي تتميز كودونات التوقف في mRNA الخاصة بها بتسرب ملحوظ: في هذه الجينات، يكون إنهاء الترجمة غير فعال بسبب وجود قواعد RNA خاصة بالقرب من كودون التوقف. يؤدي هذا التسرب في إنهاء الترجمة في هذه الجينات إلى استمرار الترجمة لما يصل إلى 10% من كودونات التوقف. بعض هذه الجينات تشفر نطاقات بروتينية وظيفية في امتدادها الممتد، مما يسمح بظهور أشكال بروتينية جديدة . تُعرف هذه العملية باسم "استمرار الترجمة الوظيفي". [ 23 ]

عندما يشغل كودون التوقف (UAA أو UAG أو UGA) الموقع A في الريبوسوم على الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، مُكَوِّنًا البنية الأولية للبروتين، لا يستطيع الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) عادةً التعرّف على كودونات التوقف أو الارتباط بها. بدلاً من ذلك، يحفز كودون التوقف ارتباط بروتين عامل الإطلاق [ 24 ] (RF1 وRF2) الذي يُحفز تفكيك مُركب الريبوسوم/mRNA بالكامل عن طريق تحلل سلسلة الببتيد من مركز نقل الببتيديل [ 2 ] في الريبوسوم. [ 25 ] يمكن للأدوية أو أنماط التسلسل الخاصة على mRNA تغيير بنية الريبوسوم بحيث ترتبط جزيئات tRNA شبه المتطابقة بكودون التوقف بدلاً من عوامل الإطلاق. في مثل هذه الحالات من "تجاوز الترجمة"، تستمر الترجمة حتى يصادف الريبوسوم كودون التوقف التالي. [ 23 ]

إعادة التدوير

عندما يتم إطلاق البروتين المصنّع، يتفكك الريبوسوم المعقد إلى وحداته الفرعية لإعادة تدويره. [ 11 ]

أخطاء في الترجمة

على الرغم من أن الريبوسومات تُعتبر عادةً آلات دقيقة وفعّالة، إلا أن عملية الترجمة عُرضة للأخطاء التي قد تؤدي إما إلى تخليق بروتينات خاطئة أو إلى توقف الترجمة قبل الأوان، إما بسبب ارتباط الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) بكودون خاطئ أو بسبب ارتباطه بحمض أميني خاطئ. [ 26 ] وقد قُدِّر معدل الخطأ في تخليق البروتينات بما يتراوح بين 1 من كل 10⁵ و 1 من كل 10³ من الأحماض الأمينية المُدمجة بشكل خاطئ، وذلك تبعًا للظروف التجريبية. [ 27 ] في المقابل، قُدِّر معدل توقف الترجمة قبل الأوان بحوالي 10⁻⁴ حدث لكل كودون مُترجم. [ 28 ] [ 29 ]

أنظمة

تُعدّ عملية الترجمة من أهمّ العمليات المُستهلكة للطاقة في الخلايا، ولذا فهي تخضع لتنظيم دقيق. وقد تطوّرت آليات عديدة للتحكم في الترجمة وتنظيمها في حقيقيات النوى وبدائيات النوى على حدّ سواء . ويؤثر تنظيم الترجمة على المعدل الإجمالي لتخليق البروتين، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالحالة الأيضية والتكاثرية للخلية.

لدراسة هذه العملية، استخدم العلماء طيفًا واسعًا من الأساليب، مثل البيولوجيا التركيبية، والكيمياء التحليلية (القائمة على قياس الطيف الكتلي)، وتصوير ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول (حيث ترتبط ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول بمخرجات معينة، مثل التألق الضوئي أو الفلورة)، والكشف عنها عبر دمج الأحماض الأمينية المشعة، وتقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي. [ 30 ] كما يمكن استخدام أساليب أخرى، مثل اختبار بصمة الريبوسوم، لتحديد موقع الريبوسومات لحمض نووي ريبوزي رسول معين في المختبر، وبصمات البروتينات الأخرى المنظمة للترجمة. وللتعمق أكثر في هذه العملية المعقدة، يستخدم العلماء عادةً تقنية تُعرف باسم تحليل الريبوسومات. [ 31 ] تُمكّن هذه الطريقة الباحثين من الحصول على صورة شاملة للترجمة، تُظهر أي أجزاء من الحمض النووي الريبوزي الرسول تُترجم إلى بروتينات بواسطة الريبوسومات في وقت محدد. يوفر تحليل الريبوسومات رؤى قيّمة حول ديناميكيات الترجمة، كاشفًا عن التفاعل المعقد بين تسلسل الجينات، وبنية الحمض النووي الريبوزي الرسول، وتنظيم الترجمة. [ 18 ] وتوسيعًا لهذا المفهوم، يُعدّ تحليل الريبوسومات على مستوى الخلية الواحدة تقنيةً تُتيح دراسة عملية الترجمة على مستوى الخلايا الفردية. [ 32 ] وقد كشف تحليل الريبوسومات على مستوى الخلية الواحدة أن الاختلافات الجينية وتعبيرها اللاحق على شكل mRNA يمكن أن تؤثر أيضًا على معدل الترجمة بطريقة خاصة بكل نوع من أنواع الحمض النووي الريبوزي. ويتمتع تحليل الريبوسومات على مستوى الخلية الواحدة بإمكانية تسليط الضوء على الطبيعة غير المتجانسة للخلايا، مما يؤدي إلى فهم أدق لكيفية تأثير تنظيم الترجمة على سلوك الخلية وحالتها الأيضية واستجابتها لمختلف المحفزات أو الظروف.

استبدال الأحماض الأمينية

يُكتشف عادةً إدخال الأحماض الأمينية التي تنحرف عن تنبؤات الشفرة الوراثية على شكل استبدالات للأحماض الأمينية في البروتينات والببتيدات. ينتج عن فك الشفرة البديلة للحمض النووي الريبوزي (RNA) بروتينات مستقرة ووفيرة في أنسجة الفئران والبشر على حد سواء. [ 33 ] يتحدد وفرة هذه الاستبدالات بآليات متعددة، تشمل تردد الكودون، وعدم تطابق الكودون مع مضاد الكودون، وتعديلات الحمض النووي الريبوزي، واستقرار البروتين . [ 33 ]

في بعض الخلايا، قد تنخفض مستويات بعض الأحماض الأمينية ، مما يؤثر على كفاءة الترجمة. على سبيل المثال، تفرز الخلايا التائية المنشطة إنترفيرون-γ الذي يُحفز نقص التربتوفان داخل الخلايا عن طريق زيادة نشاط إنزيم إندولامين 2،3-ديوكسيجيناز 1 (IDO1). على الرغم من انخفاض مستوى التربتوفان ، يستمر تخليق البروتين ضمن الإطار الصحيح عبر كودونات التربتوفان . ويتحقق ذلك بإدخال فينيل ألانين بدلًا من التربتوفان. تُسمى الببتيدات الناتجة "بدائل W>F". وتكثر هذه البدائل في أنواع معينة من السرطان ، وقد ارتبطت بزيادة التعبير عن إنزيم IDO1. وظيفيًا، يمكن لبدائل W>F أن تُضعف نشاط البروتين . [ 34 ]

الأهمية السريرية

يُعدّ التحكم في الترجمة أمرًا بالغ الأهمية لنمو السرطان وبقائه . غالبًا ما يتعين على الخلايا السرطانية تنظيم مرحلة ترجمة التعبير الجيني، على الرغم من أن السبب وراء استهداف الترجمة دون غيرها من الخطوات، مثل النسخ، لا يزال غير مفهوم تمامًا . في حين أن الخلايا السرطانية غالبًا ما تمتلك عوامل ترجمة مُعدّلة جينيًا، إلا أنه من الشائع أكثر أن تُعدّل الخلايا السرطانية مستويات عوامل الترجمة الموجودة. [ 35 ] تعمل العديد من مسارات الإشارات السرطانية الرئيسية، بما في ذلك مسارات RAS-MAPK و PI3K/AKT/mTOR وMYC و WNT-β-catenin ، على إعادة برمجة الجينوم عبر الترجمة. [ 36 ] كما تتحكم الخلايا السرطانية في الترجمة للتكيف مع الإجهاد الخلوي. أثناء الإجهاد، تترجم الخلية جزيئات mRNA التي يمكنها تخفيف الإجهاد وتعزيز البقاء. ومن الأمثلة على ذلك التعبير عن AMPK في أنواع مختلفة من السرطانات؛ إذ يُحفّز تنشيطه سلسلة من التفاعلات التي قد تسمح للسرطان في النهاية بالإفلات من الاستماتة (الموت الخلوي المبرمج) الناجم عن نقص التغذية. قد تتضمن علاجات السرطان المستقبلية تعطيل آلية الترجمة الخلوية لمواجهة الآثار اللاحقة للسرطان. [ 35 ]

النمذجة الرياضية للترجمة

الشكل M0. النموذج الأساسي والأبسط M0 لتخليق البروتين. هنا،
  • M – كمية الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الذي لا يشغل موقع بدء الترجمة فيه الريبوسوم المتجمع،
  • F – كمية الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الذي يشغل موقع بدء الترجمة بواسطة الريبوسوم المتجمع،
  • R – عدد الريبوسومات الموجودة على الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) والتي تقوم بتصنيع البروتينات،
  • P – كمية البروتينات المصنعة. [ 37 ]
الشكل M1'. النموذج الموسع لتخليق البروتين M1 مع عرض واضح لربط 40S و60S وعوامل البدء (IF). [ 37 ]

يتألف وصف عملية النسخ والترجمة، مع ذكر العمليات "الأولية" الأساسية فقط، مما يلي:

  1. إنتاج جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (بما في ذلك عملية التضفير)،
  2. بدء تكوين هذه الجزيئات بمساعدة عوامل البدء (على سبيل المثال، يمكن أن يشمل البدء خطوة التدوير على الرغم من أنها ليست مطلوبة عالميًا)،
  3. بدء عملية الترجمة، واستقطاب الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة،
  4. تجميع الريبوسومات الكاملة،
  5. الاستطالة (أي حركة الريبوسومات على طول الحمض النووي الريبوزي الرسول مع إنتاج البروتين)،
  6. إنهاء الترجمة،
  7. تحلل جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)،
  8. تحلل البروتينات.

تُعدّ عملية بناء الأحماض الأمينية لتكوين البروتين أثناء عملية الترجمة موضوعًا للعديد من النماذج الفيزيائية منذ زمن طويل، بدءًا من النماذج الحركية التفصيلية الأولى مثل [ 38 ]، أو غيرها التي تأخذ في الحسبان الجوانب العشوائية للترجمة وتستخدم المحاكاة الحاسوبية. وقد طُوّرت وحُلّلت العديد من نماذج تخليق البروتين القائمة على الحركية الكيميائية خلال العقود الأربعة الماضية. [ 39 ] [ 40 ] وبالإضافة إلى الحركية الكيميائية، طُبّقت العديد من أساليب النمذجة، مثل عملية الاستبعاد البسيطة غير المتناظرة تمامًا ، [ 40 ] والشبكات المنطقية الاحتمالية ، وشبكات بتري ، وجبر ماكس بلس، لنمذجة الحركية التفصيلية لتخليق البروتين أو بعض مراحله. وقد طُوّر نموذج أساسي لتخليق البروتين يأخذ في الحسبان جميع العمليات "الأولية" الثمانية، [ 37 ] وفقًا لمبدأ أن " النماذج المفيدة بسيطة وقابلة للتوسيع". [ 41 ] ويُمثّل أبسط نموذج، M0، بآلية حركية التفاعل (الشكل M0). تم تعميم النموذج ليشمل ارتباط عوامل بدء الترجمة 40S و60S (الشكل M1'). كما تم توسيعه ليشمل تأثير الحمض النووي الريبوزي الميكروي على تخليق البروتين. [ 42 ] يمكن حل معظم النماذج في هذا التسلسل الهرمي تحليليًا. وقد استُخدمت هذه الحلول لاستخلاص "البصمات الحركية" لآليات تنظيم التخليق المختلفة.

الشفرة الوراثية

من الممكن أيضًا الترجمة إما يدويًا (للتسلسلات القصيرة) أو بواسطة الكمبيوتر (بعد برمجته بشكل مناسب أولاً، انظر القسم أدناه)؛ وهذا يسمح لعلماء الأحياء والكيميائيين برسم تسلسل الأحماض الأمينية الأساسي للبروتين المشفر على الورق.

أولًا، حوّل كل قاعدة من قواعد الحمض النووي DNA إلى مكملها في الحمض النووي RNA (لاحظ أن مكمل A هو U الآن)، كما هو موضح أدناه. لاحظ أن سلسلة DNA القالبية هي التي يتم بلمرة الحمض النووي RNA عليها؛ أما سلسلة DNA الأخرى فستكون مماثلة للحمض النووي RNA، ولكن مع استبدال اليوراسيل بالثايمين.

DNA -> RNA أ -> يو T -> A C -> G G -> C أ = ت -> أ = يو

ثم قسّم الحمض النووي الريبوزي (RNA) إلى ثلاثيات (مجموعات من ثلاث قواعد). لاحظ وجود ثلاث "نوافذ" ترجمة، أو أطر قراءة ، بحسب نقطة بداية قراءة الشفرة. أخيرًا، استخدم الجدول الموجود في قسم الشفرة الوراثية لترجمة ما سبق إلى صيغة بنائية كما هو مستخدم في الكيمياء.

سيُعطي هذا البنية الأولية للبروتين. مع ذلك، تميل البروتينات إلى الانطواء ، ويعتمد ذلك جزئيًا على الأجزاء المحبة للماء والكارهة للماء على طول السلسلة. غالبًا ما يمكن تخمين البنية الثانوية ، لكن تحديد البنية الثالثية الصحيحة غالبًا ما يكون صعبًا للغاية. لتحديد البنية ثلاثية الأبعاد الدقيقة والتفاعلات الذرية، تُستخدم البيولوجيا التركيبية والعديد من طرق الفيزياء الحيوية الأخرى.

بينما لا يمكن التنبؤ بجوانب أخرى مثل البنية ثلاثية الأبعاد، والتي تسمى البنية الثالثية ، للبروتين إلا باستخدام خوارزميات متطورة ، فإن تسلسل الأحماض الأمينية، والذي يسمى البنية الأولية، يمكن تحديده فقط من تسلسل الأحماض النووية بمساعدة جدول الترجمة .

قد لا يعطي هذا النهج التركيب الصحيح للأحماض الأمينية للبروتين، خاصة إذا تم دمج أحماض أمينية غير تقليدية مثل السيلينوسيستين في البروتين، والذي يتم ترميزه بواسطة كودون توقف تقليدي بالاشتراك مع دبوس شعر في اتجاه المصب (تسلسل إدخال السيلينوسيستين، أو SECIS).

توجد العديد من برامج الحاسوب القادرة على ترجمة تسلسل الحمض النووي (DNA/RNA) إلى تسلسل بروتيني. عادةً ما يتم ذلك باستخدام الشفرة الوراثية القياسية، إلا أن قلة من البرامج قادرة على التعامل مع جميع الحالات "الخاصة"، مثل استخدام كودونات البدء البديلة ذات الأهمية البيولوجية. على سبيل المثال، يشفر كودون البدء البديل النادر CTG للميثيونين عند استخدامه ككودون بدء، ولليوسين في جميع المواضع الأخرى.

مثال: جدول ترجمة مختصر للرمز الجيني القياسي (من صفحة تصنيف NCBI). [ 43 ]

AAs = FFLLSSSSYY**CC*WLLLLPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG البدايات = ---M---------------M---------------M---------------------------- الأساس 1 = TTTTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGG الأساس 2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGG الأساس 3 = TCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAG

يشير صف "البدايات" إلى ثلاثة كودونات بدء، وهي UUG وCUG وAUG الشائعة جدًا. كما يشير إلى أول حمض أميني عند تفسيره كبداية: في هذه الحالة، هو الميثيونين بالكامل.

جداول الترجمة

حتى عند العمل مع تسلسلات حقيقية النواة عادية مثل جينوم الخميرة ، يُفضّل غالبًا استخدام جداول ترجمة بديلة، وتحديدًا لترجمة جينات الميتوكوندريا. حاليًا، تُعرّف مجموعة التصنيف التابعة للمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI) جداول الترجمة التالية لترجمة التسلسلات في بنك الجينات (GenBank) : [ 43 ]

  1. الكود القياسي
  2. الشفرة الميتوكوندرية للفقاريات
  3. الشفرة الميتوكوندرية للخميرة
  4. الشفرة الميتوكوندرية للعفن، والبروتوزوا، واللاسعات، وشفرة الميكوبلازما/السبيروبلازما
  5. الشفرة الميتوكوندرية لللافقاريات
  6. الشفرة النووية للهدبيات ، والدياتومات، والهيكساميتا
  7. شفرة الكينيتوبلاست
  8. الشفرة الميتوكوندرية لشوكيات الجلد والديدان المسطحة
  9. الشفرة النووية اليوبلوتية
  10. الشفرة البلاستيدية للبكتيريا والعتائق والنباتات
  11. الشفرة النووية البديلة للخميرة
  12. الشفرة الميتوكوندرية للأسيديا
  13. الشفرة الميتوكوندرية البديلة للديدان المسطحة
  14. الشفرة النووية لبليفاريزما
  15. الشفرة الميتوكوندرية للطحالب الخضراء
  16. الشفرة الميتوكوندرية للديدان المثقوبة
  17. كود الميتوكوندريا Scenedesmus obliquus
  18. الشفرة الميتوكوندرية لـ Thraustochytrium
  19. الشفرة الميتوكوندرية لـ Pterobranchia
  20. القسم المرشح SR1 ورمز البكتيريا الرشيقة
  21. الشفرة النووية لـ Pachysolen tannophilus
  22. الشفرة النووية المتبقية من النواة
  23. الشفرة النووية لـ Condylostoma
  24. الشفرة النووية للميزودينيوم
  25. الشفرة النووية المحيطية
  26. الشفرة النووية للبلاستوكريتيديا
  27. الشفرة الميتوكوندرية لعائلة سيفالوديسيداي

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ليوتكوت، ماريا؛ مايتي، مانيسانكار؛ ساماتوفا، إيكاترينا؛ إندرلين، يورغ؛ رودنينا، مارينا ف. (27-10-2020). هيغدي، رامانوجان س؛ وولبرغر، سينثيا (محررون). "التكثيف التدريجي للببتيد الوليد أثناء الطي المتزامن مع الترجمة على الريبوسوم" . eLife . 9 e60895 . doi : 10.7554/eLife.60895 . ISSN 2050-084X . PMC 7593090. PMID 33112737 .   
  2. 1 2 تيرومالاي إم آر، ريفاس إم، تران كيو، فوكس جي إي (نوفمبر 2021). "مركز نقل الببتيديل: نافذة على الماضي" . مجلة علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية . 85 (4) e00104-21: e0010421. رمز Bibcode : 2021MMBR...85...21T . doi : 10.1128/MMBR.00104-21 . PMC 8579967. PMID 34756086 .  
  3. ↑ بروكر آر جيه، ويدماير إي بي، غراهام إل إي، ستيلينغ بي دي (2014). علم الأحياء ( الطبعة الدولية الثالثة للطلاب). نيويورك، نيويورك: ماكجرو هيل للتعليم. ص 249. ISBN   978-981-4581-85-1.
  4. ↑ نيل سي (1996). علم الأحياء ( الطبعة الرابعة). شركة بنجامين/كومينغز للنشر. الصفحات 309-310 . ISBN   0-8053-1940-9.
  5. ↑ ستراير، ل. (2002). الكيمياء الحيوية ( الطبعة الخامسة). دبليو إتش فريمان وشركاه . ص 826. ISBN   0-7167-4684-0.
  6. ^ سانتوس، فينيسيا بريتو. ديل بيم، لويز إدواردو (2023). "تطور عدد نسخ tRNA والمرجع في الحياة الخلوية" . الجينات . 14 (1): 27. دوى : 10.3390 / الجينات 14010027 . ردمك 2073-4425 . بمك 9858662 . بميد 36672768 .   
  7. ↑ موغال أ، موهلر ك، إيبا م (نوفمبر 2014). "سوء ترجمة الشفرة الوراثية" . رسائل FEBS . 588 (23): 4305-10 . Bibcode : 2014FEBSL.588.4305M . doi : 10.1016/ j.febslet.2014.08.035 . PMC 4254111. PMID 25220850 .  
  8. ↑ غريفيثز أ (2008). "9". مقدمة في التحليل الجيني ( الطبعة التاسعة). نيويورك: دبليو إتش فريمان وشركاه. ص 335-339 . ISBN   978-0-7167-6887-6.
  9. ↑"Computational Analysis of Genomic Sequences utilizing Machine Learning". scholar.googleusercontent.com. Retrieved 2022-01-12.
  10. ↑Ross JF, Orlowski M (February 1982). "Growth-rate-dependent adjustment of ribosome function in chemostat-grown cells of the fungus Mucor racemosus". Journal of Bacteriology. 149 (2): 650–3. doi:10.1128/JB.149.2.650-653.1982. PMC 216554. PMID 6799491.
  11. 12Prabhakar, A; Choi, J; Wang, J; Petrov, A; Puglisi, JD (July 2017). "Dynamic basis of fidelity and speed in translation: Coordinated multistep mechanisms of elongation and termination". Protein Science. 26 (7): 1352–1362. doi:10.1002/pro.3190. PMC 5477533. PMID 28480640.
  12. ↑Nakamoto T (February 2011). "Mechanisms of the initiation of protein synthesis: in reading frame binding of ribosomes to mRNA". Molecular Biology Reports. 38 (2): 847–55. doi:10.1007/s11033-010-0176-1. PMID 20467902. S2CID 22038744.
  13. ↑Jurado, Ashley R.; Tan, Dazhi; Jiao, Xinfu; Kiledjian, Megerditch; Tong, Liang (2014-04-01). "Structure and function of pre-mRNA 5'-end capping quality control and 3'-end processing". Biochemistry. 53 (12): 1882–1898. doi:10.1021/bi401715v. ISSN 1520-4995. PMC 3977584. PMID 24617759.
  14. ↑Malys N, McCarthy JE (March 2011). "Translation initiation: variations in the mechanism can be anticipated". Cellular and Molecular Life Sciences. 68 (6): 991–1003. doi:10.1007/s00018-010-0588-z. PMC 11115079. PMID 21076851. S2CID 31720000.
  15. ^ بريتو كويريدو، جيلسون؛ سوكابي، ماساكي؛ دياز لوبيز، إيرين؛ جوردينكو، يوليا؛ فريزر، كريستوفر س. راماكريشنان، ف. (2024). "يكشف هيكل مجمع بدء الترجمة البشرية عن دورين مستقلين لطائرة الهليكوبتر eIF4A" . الطبيعة الهيكلية والبيولوجيا الجزيئية . 31 (3): 455-464 . دوى : 10.1038 / s41594-023-01196-0 . بمك 10948362 . بميد 38287194 .  
  16. ↑ هيلين سي يو، سارنو بي (يوليو 2001). "مواقع دخول الريبوسوم الداخلية في جزيئات mRNA حقيقية النواة" . الجينات والتطور . 15 (13): 1593-1612 . doi : 10.1101/gad.891101 . PMID 11445534 . 
  17. ↑ ويلز إس إي، هيلنر بي إي، فال آر دي، ساكس إيه بي (يوليو 1998). "تكوين حلقات الحمض النووي الريبوزي الرسول بواسطة عوامل بدء الترجمة حقيقية النواة" . الخلية الجزيئية . 2 (1): 135-140 . doi : 10.1016/S1097-2765(00)80122-7 . PMID 9702200 . 
  18. 1 2 سينيك سي، سينيك إي إس، بيون جي دبليو، غروبرت إف، كانديل إس آي، سبيسك دي، السلاخ بي، تيلجنر إتش، أرايا سي إل، تانغ إتش، ريتشي إي، سنايدر إم بي (نوفمبر 2015). "تحليل تكاملي لمستويات الحمض النووي الريبوزي والترجمة والبروتين يكشف عن تباين تنظيمي متميز بين البشر" . أبحاث الجينوم . 25 (11): 1610-21 . doi : 10.1101/gr.193342.115 . PMC 4617958. PMID 26297486 .  
  19. ^ Pisareva VP، Pisarev AV، Komar AA، Hellen CU، Pestova TV (ديسمبر 2008). "يتطلب بدء الترجمة على الرنا المرسال في الثدييات ذات 5'UTRs المهيكلة بروتين DExH-box DHX29" . خلية . 135 (7): 1237– 50. دوى : 10.1016/j.cell.2008.10.037 . بمك 2948571 . بميد 19109895 .  
  20. ↑ ويلكنز، كيفن سي.؛ شرودر، تيل؛ غو، سوهيون؛ ريفالدي، جيزرائيل إل.؛ فلور، ستيفن إن. (2024-08-01). " مؤشر جديد لنشاط الهيليكاز في الترجمة يكشف عن تفاعلات DDX3X" . RNA . 30 (8): 1041–1057 . doi : 10.1261/rna.079837.123 . ISSN 1355-8382 . PMC 11251518. PMID 38697667 .   
  21. ↑ لوبيز-لاسترا م، ريفاس أ، باريا إم آي (2005). "تخليق البروتين في حقيقيات النوى: الأهمية البيولوجية المتزايدة لبدء الترجمة غير المعتمد على القبعة" . البحوث البيولوجية . 38 ( 2-3 ): 121-146 . doi : 10.4067/s0716-97602005000200003 . hdl : 10533/176032 . PMID 16238092 . 
  22. ↑ بوكان جيه آر، ستانسفيلد آي (سبتمبر 2007). "إيقاف خط إنتاج خلوي: استجابات لتوقف الريبوسومات أثناء الترجمة" . بيولوجيا الخلية . 99 (9): 475-487 . doi : 10.1042/BC20070037 . PMID 17696878 . 
  23. 1 2 شويرين ف، ثومس س (أغسطس 2016). " القراءة الترجمية الوظيفية: منظور بيولوجيا الأنظمة" . PLOS Genetics . 12 (8) e1006196. doi : 10.1371/JOURNAL.PGEN.1006196 . PMC 4973966. PMID 27490485 .  
  24. ↑ باجيت، ن. إي.، تشانغ، ي.، غروس، س. أ. (مارس 2017). إيبا، م. (محرر). " تحليل شامل لإنهاء الترجمة في الإشريكية القولونية" . مجلة PLOS Genetics . 13 (3) e1006676. doi : 10.1371/journal.pgen.1006676 . PMC 5373646. PMID 28301469 .  
  25. ↑ مورا إل، زافيالوف أ، إهرنبرغ إم، باكنغهام آر إتش (ديسمبر 2003). "التعرف على كودون التوقف والتفاعلات مع عامل إطلاق الببتيد RF3 من RF1 وRF2 المبتورة والمهجنة من الإشريكية القولونية" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 50 (5): 1467-1476 . doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03799.x . PMID 14651631 . 
  26. ↑ أو إكس، كاو جيه، تشينغ إيه، بيبيلنبوش إم بي، بان كيو (مارس 2019). "أخطاء في فك شفرة الترجمة: تذبذب الحمض النووي الريبوزي الناقل أم إدخال خاطئ؟" . مجلة PLOS Genetics . 15 (3): 2979-2986 . doi : 10.1371/journal.pgen.1008017 . PMC 3158919. PMID 21930591 .  
  27. ↑ وولجموث، آي.، بول، سي.، ميتلشتات، ج.، كونيفيكا، أ. ل.، رودنينا، م. ف. (أكتوبر 2011). "التحسين التطوري لسرعة ودقة فك التشفير على الريبوسوم" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 366 (1580): 2979-2986 . doi : 10.1098/rstb.2011.0138 . PMC 6438450. PMID 30921315 .  
  28. ↑ سين سي، كياروجي دي، فاليرياني إيه (أبريل 2016). "التقييم الكمي لتساقط الريبوسومات في الإشريكية القولونية" . أبحاث الأحماض النووية . 44 (6): 2528-37 . doi : 10.1093 / nar/gkw137 . PMC 4824120. PMID 26935582 .  
  29. ↑ عواد س، فاليرياني أ، كياروجي د (أبريل 2024). "تقدير معدل انفصال الريبوسومات في الخميرة S. cerevisiae باستخدام البيانات يكشف عن وجود علاقة مع طول الجينات" . مجلة NAR لعلم الجينوم والمعلوماتية الحيوية . 6 (2) lqae036. doi : 10.1093/nargab/lqae036 . PMC 11025885. PMID 38638702 .  
  30. ↑ ديرميت، ماريا؛ دوديل، مارتن؛ مرداخه، فراز ك. (21-11-2017). "طرق رصد وقياس ترجمة البروتين زمانيًا ومكانيًا" . مجلة الأنظمة الحيوية الجزيئية . 13 (12): 2477-2488 . doi : 10.1039/C7MB00476A . ISSN 1742-2051 . PMC 5795484. PMID 29051942 .   
  31. ↑ إنجوليا، ن. ت.، غائم مقامي، س.، نيومان، ج. ر.، وايس مان، ج. س. (أبريل 2009). "تحليل شامل للجينوم في الجسم الحي لعملية الترجمة بدقة النيوكليوتيدات باستخدام تحديد مواقع الريبوسومات" . مجلة ساينس . 324 (5924): 218-223 . Bibcode : 2009Sci...324..218I . doi : 10.1126 /science.1168978 . PMC 2746483. PMID 19213877 .  
  32. ↑ أوزادام هـ، تون ت، هان س م، سيغورا أ، هوسكينز إ، راو س؛ وآخرون . (2023). "القياس الكمي لشغل الريبوسومات على مستوى الخلية الواحدة في المراحل المبكرة من نمو الفأر" . مجلة نيتشر . 618 (7967): 1057-1064 . Bibcode : 2023Natur.618.1057O . doi : 10.1038/s41586-023-06228-9 . PMC 10307641. PMID 37344592 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  33. 1 2 تسور، شيرا؛ ماشيني، راينر؛ ليدوك، أندرو؛ ويدمر، سيمون؛ كو، يونيس؛ جويز، جيريمي. كارشيفسكي، كونراد J .؛ سلافوف ، نيكولاي (24/06/2026). "يؤدي فك تشفير الحمض النووي الريبي البديل إلى بروتينات مستقرة وفيرة في الثدييات" . الطبيعة : 1– 10. دوى : 10.1038/s41586-026-10678-2 . ردمك 1476-4687 . بمك 11383030 .  
  34. ↑ باتاسكار، أبهيجيت؛ شامبين، جوليان؛ ناجل، ريمكو؛ كينسكي، جوليانا؛ لاوس، ماريا؛ ميشو، جوستين؛ باك، هوي سونغ؛ بليجرفيلد، أونو ب.؛ موردينتي، كيلي؛ نافارو، ياسمين مونتينيغرو؛ بلوميرت، نعومي (24 مارس 2022). "يؤدي استنفاد التربتوفان إلى استبداله بالفينيل ألانين" . مجلة نيتشر . 603 (7902): 721-727 . Bibcode : 2022Natur.603..721P . doi : 10.1038/s41586-022-04499-2 . ISSN 0028-0836 . PMC 8942854 . PMID 35264796 .   
  35. 1 2 Xu Y, Ruggero D (مارس 2020). "دور التحكم في الترجمة في تكوين الأورام وآثاره العلاجية" . المراجعة السنوية لبيولوجيا السرطان . 4 (1): 437-457 . doi : 10.1146/annurev-cancerbio-030419-033420 .
  36. ↑ ترويت إم إل، روجيرو دي (أبريل 2016). " آفاق جديدة في التحكم الترجمي لجينوم السرطان" . مجلة نيتشر ريفيوز. السرطان . 16 (5): 288-304 . doi : 10.1038/nrc.2016.27 . PMC 5491099. PMID 27112207 .  
  37. 1 2 3 غوربان، أ. ن.، هاريل-بيلان، أ.، موروزوفا، ن.، زينوفييف، أ. (يوليو 2019). " نموذج حركي أساسي وبسيط وقابل للتوسيع لتخليق البروتين" . العلوم البيولوجية والهندسة الرياضية . 16 (6): 6602-6622 . arXiv : 1204.5941 . doi : 10.3934/mbe.2019329 . PMID 31698578 . 
  38. ↑ ماكدونالد سي تي، جيبس ​​جيه إتش، بيبكين إيه سي (1968). " حركية البلمرة الحيوية على قوالب الأحماض النووية". البوليمرات الحيوية . 6 (1): 1-5 . doi : 10.1002/bip.1968.360060102 . PMID 5641411. S2CID 27559249 .  
  39. ↑ هاينريش ر، رابوبورت ت.أ. (سبتمبر 1980). "النمذجة الرياضية لترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول في حقيقيات النوى؛ حالة الاستقرار، والعمليات المعتمدة على الزمن، وتطبيقها على الخلايا الشبكية". مجلة البيولوجيا النظرية . 86 (2): 279-313 . Bibcode : 1980JThBi..86..279H . doi : 10.1016/0022-5193(80)90008-9 . PMID 7442295 . 
  40. 1 2 Skjøndal-Bar N, Morris DR (يناير 2007). "نموذج ديناميكي لعملية تخليق البروتين في الخلايا حقيقية النواة". نشرة البيولوجيا الرياضية . 69 (1): 361-93 . doi : 10.1007/s11538-006-9128-2 . PMID 17031456. S2CID 83701439 .  
  41. ↑ كويت كيه زد، تابوتو إتش، غافني إي إيه، فوستر كيه آر، دورهام دبليو إم (أبريل 2017). "رد على بافي ودارنولت: النماذج المفيدة بسيطة وقابلة للتوسيع" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 114 (14): E2804 – E2805. Bibcode : 2017PNAS..114E2804C . doi : 10.1073/pnas.1702303114 . PMC 5389313. PMID 28341710 .  
  42. ^ موروزوفا ن، زينوفييف أ، نون ن، بريتشارد إل إل، غوربان آن، هاريل بيلان أ (سبتمبر 2012). "التوقيعات الحركية لأنماط عمل microRNA" . الحمض النووي الريبي . 18 (9): 1635-55 . دوى : 10.1261 / rna.032284.112 . بمك 3425779 . بميد 22850425 .  
  43. 1 2 إلزانوفسكي، أندريه؛ أوستيل، جيم (يناير 2019). "الشفرات الوراثية" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI) . تم الاسترجاع في 31 مايو 2022 .

للمزيد من القراءة

  • تشامب، بي سي، هارفي، آر إيه، فيرير، دي آر (2004). مراجعات ليبينكوت المصورة: الكيمياء الحيوية (  الطبعة الثالثة). هاجرستاون، ماريلاند: ليبينكوت ويليامز وويلكنز. رقم ISBN 0-7817-2265-9.
  • كوكس إم، نيلسون دي آر، لينينجر إيه إل (2005). مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية (الطبعة الرابعة  ). سان فرانسيسكو...: دبليو إتش فريمان. رقم ISBN 0-7167-4339-6.
  • ماليس ن ، مكارثي جيه إي (مارس 2011). "بدء الترجمة: يمكن توقع اختلافات في الآلية" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 68 (6): 991-1003 . doi : 10.1007/s00018-010-0588- z . PMC 11115079. PMID 21076851. S2CID 31720000 .