Synteza białek: inicjacja, elongacja i terminacja.

Zdjęcie: yourgenome/YouTube

Rybosomy eukariotyczne określane są jako rybosomy 80S. Duża podjednostka nosi nazwę 60S, a mała – 40S. W rybosomach prokariotycznych typu 70S, duża podjednostka to 50S, natomiast mała – 30S. 

Inicjacja

Mniejsze podjednostki rybosomów wymagają obecności tRNA (transportujący RNA), który odgrywa kluczową rolę w inicjacji translacji. Czynniki inicjujące wspomagają wiązanie cząsteczek tRNA z małą podjednostką rybosomu. Są bardzo specyficzne i odrzucane, jeśli nie niosą odpowiedniego aminokwasu. Cząsteczki tRNA mają długość od 70 do 80 nukleotydów. Składają się one na siebie, tworząc strukturę przypominającą liść koniczyny, która na jednym końcu eksponuje trójnukleotydowy antykodon — komplementarny do kodonu mRNA odpowiadającego danemu aminokwasowi. Aminokwas jest przyłączony do drugiego końca cząsteczki tRNA. Gdy tylko cząsteczka tRNA zostanie przyłączona mała podjednostka rybosomu rozpoczyna skanowanie sekwencji w poszukiwaniu kodonu startowego AUG (trójki nukleotydów). Po zidentyfikowaniu sekwencji startowej może dojść do utworzenia kompletnego rybosomu poprzez połączenie dużej i małej podjednostki. Kodon AUG koduje aminokwas metioninę. Gdy pierwszy aminokwas łańcucha peptydowego jest już na swoim miejscu, synteza białka przechodzi do etapu elongacji. Kodon sąsiadujący z kodonem startowym AUG odpowiada kolejnemu aminokwasowi w łańcuchu peptydowym. Odpowiadające mu tRNA wchodzi do rybosomu i – jeśli dopasowanie jest prawidłowe – rybosom łączy go z początkową metioniną. 

Elongacja
Gdy drugi aminokwas zostanie przyłączony, rybosom przesuwa się, a proces elongacji jest kontynuowany.

Terminacja

Synteza białek kończy się, gdy napotkany zostaje kodon stop. Nowo powstały łańcuch polipeptydowy jest uwalniany z pomocą sekwencji terminacyjnych. Po uwolnieniu nowo utworzonego łańcucha, większa i mniejsza podjednostka rybosomu oddzielają się od siebie. Mniejsza część rybosomu będzie kontynuować poszukiwanie kolejnego tRNA i kodonu AUG, aby rozpocząć proces od nowa. 
Rybosomy prokariotyczne działają w bardzo podobny sposób. Jednak zamiast używać kodonu startowego AUG do rozpoczęcia translacji, istnieje zestaw nukleotydów zwany sekwencją Shine-Delgardo, który poprzedza kodon inicjacyjny. Sekwencja Shine-Delgardo ustawia mRNA na rybosomach, łącząc się z sekwencją na rRNA 16S, będącym częścią rybosomu prokariotycznego. Często na tym samym mRNA pracuje więcej niż jeden rybosom. Inny rybosom może przyłączyć się do miejsca inicjacji na mRNA, gdy tylko pierwszy przesunie się do przodu. Synteza białek może być przeprowadzana przez wolne rybosomy w cytozolu lub przez rybosomy związane z błoną retikulum endoplazmatycznego (ER). Białka przeznaczone do użytku wewnątrzkomórkowego są zazwyczaj tłumaczone przez wolne rybosomy. Natomiast białka przeznaczone do eksportu poza komórkę lub do wykorzystania w lizosomach są syntetyzowane przez rybosomy związane z ER. Sekwencje sygnałowe na mRNA kierują rybosom do ER, gdzie zostaje przyłączony, a syntetyzowane białko jest wprowadzane do wnętrza ER w trakcie translacji.