Translace je vlastně přenos genetického kódu mRNA do pořadí aminokyselin v polypeptidovém vláknu. K proteosyntéze (tj. biosyntéze bílkovin) dochází na ribozómech (stavba eukaryotního ribozomu - vizte ribozomy). Kromě mRNA vzniklých transkripcí jsou zapotřebí i tRNA z cytoplazmy. Základní popis platí pro eukaryotní buňky, zvláštnosti prokaryot a virů jsou probrány v příslušných kapitolách.

Genetický kód

Po řadě pokusů bylo dokázáno, že genetický kód je tripletový, to znamená, že každá trojice bází kóduje jednu aminokyselinu. Tyto trojúseky na mRNA se nazývají kodony. Celkem jsou 4 báze, takže pro kombinaci máme celkem 4x4x4=64 možností. Důležitý je triplet AUG, neboť jde o triplet iniciační (zároveň kóduje methionin) a triplety UAA, UAG a UGA, které jsou označovány jako tripletety terminační, neboli beze smyslu. Genetický kód je degenerovaný, protože pro asi 20 aminokyselin existuje mnohem více kódujících kodonů, z toho plyne, že některé aminokyseliny jsou kódované více triplety. Na druhou stranu tento genetický kód je platný pro všechny organismy na Zemi (existují ale i výjimky - např. u genetického kódu lidských mitochondrií). Tato degenerace má své výhody - například pokud dojde k bodové mutaci (substituci) na třetí pozici kodonu - je ve většině případů zařazena stejná aminokyselina.

Tabulka genetického kódu

Tabulka určuje druh aminokyseliny, který je při proteosyntéze přinesen pomocí tRNA na ribozóm. Určující je pořadí nukleotidů v tripletu na mRNA, každému odpovídá nějaká aminokyselina. Některé aminokyseliny jsou kódovány více než jednou možností. Speciální význam mají triplety AUG, který zahajuje proteosyntézu a triplety UAA, UAG a UGA, které ji ukončují.

Obrázek 1 - Tabulka genetického kódu

Proteosyntéza

Proteosyntéza je zahájena iniciační tRNA, to jest tou, která nese methionin. Ta se naváže na malou ribozomální podjednotku a začne pomalu projíždět molekulu mRNA od 5' konce. Jakmile objeví iniciační sekvenci AUG - naváže se a translace začíná. Na další sekvence (kodony) nasedají další tRNA podle komplementarity bází (systém kodon na mRNA - antikodon na tRNA). Mezi přinesenými aminokyselinami vznikají peptidové vazby. Za tuto část translace - elongaci - je zodpovědná zejména velká ribozomální podjednotka. Jakmile zbývá již jen kodon beze smyslu (terminační) je proteosyntéza ukončena a vzniklé polypeptidové vlákno může být dále v buňce upravováno na požadovanou bílkovinu.

Obrázek 2 - Schéma proteosyntézy

Drsné endoplazmatické retikulum (s ribozomy) je specializováno pro tvorbu transmembránových proteinů (různé iontové kanály či receptory) nebo proteinů určených "k zabalení", které se zabudují do vnitřku membrán (sekreční granula, lyzosomy). Naopak volné ribozomy se podílejí především na tvorbě cytoplazmatických proteinů (enzymy, atd.).

Posttranslační úpravy

Vzniklé polypeptidové vlákno je v buňce samozřejmě dále upravováno, ať již v endoplazmatickém retikulu nebo v Golgiho systému. V endoplazmatickém retikulu je to již výše zmíněné zabudovávání neno "balení" do membrán a zahájení procesu glykosylace. Velké množství proteinů není ve své finalní podobě čistými proteiny, ale tzv. glykoproteiny, což jsou proteiny s navázanými řetězci oligosacharidů (vícečetných cukrů). To je velmi důležité pro finální 3D strukturu výsledného produktu. V Golgiho aparátu je proces gylkosylace jemnějšími prostředky dokončen. Velké množství produktů proteinové povahy nemá biologickou aktivitu, dokud z něj nejsou odštěpeny určité části řetězce. To se může dít extra- i intracelulárně. Příkladem budiž některé trávicí enzymy, které jsou buňkami produkovány v neaktivní formě a jsou aktivovány až v patřičné části trávicího traktu, kde již jejich účinek neohrožuje okolní tkáně.