翻訳とは、メッセンジャーRNA(mRNA)が運ぶ遺伝情報からタンパク質を合成するプロセスです。転写後、遺伝子発現の最終ステップを構成します。このプロセスは、リボソーム、タンパク質の複合体、および特殊なRNA分子によって行われます。リボソーム、トランスファーRNA(tRNA)、およびその他のタンパク質は、翻訳の最終生成物としてアミノ酸の鎖(ポリペプチド)を生成します。

翻訳は生命の構成要素を生み出す

タンパク質は、筋繊維から頭の毛、免疫系の構成要素まで、すべての生物の大部分を占めており、これらの各タンパク質の設計図は、すべての細胞のDNAに見られる遺伝子によってコードされているため、生命の構成要素と呼ばれています。生物学におけるセントラルドグマは、遺伝情報は転写と翻訳のプロセスによって機能的なタンパク質に変換されることを示しています。

翻訳は核の外側で行われます

真核生物は、DNAからmRNAが転写される膜結合核を持っています。転写後、mRNAは核からシャトルアウトされ、アミノ酸の鎖(ポリペプチド)に翻訳され、最終的には機能的なタンパク質に翻訳されます。これは、細胞質または粗面小胞体で起こり得、そこでポリペプチドがさらに修飾されます。対照的に、原核生物には核コンパートメントがないため、原核生物の翻訳は、mRNAがまだ転写されている間に細胞質で行われます。

mRNAのコドン配列がポリペプチド配列を決定します

mRNAの各コドンは、細胞がストックしている20種類のアミノ酸のうちの1つに対応しており、アミノ酸をコードしていない終止コドンも対応しています。別のRNA分子であるトランスファーRNA(tRNA)は、翻訳中にコドン配列に基づいて正しいアミノ酸をリボソームに提供する役割を担っています。tRNA分子の一方の端では、アミノアシルtRNAシンテターゼと呼ばれる酵素が特定のアミノ酸を結合結合させ、tRNAのもう一方の端に位置するアンチコドン配列により、正しいアミノ酸がリボソームに送達されます。一部のtRNA分子は、複数のコドン配列に結合できるため、ウォブル効果と呼ばれるコーディングの多様性が可能になります。これは、tRNA分子がmRNAコドン配列の3番目のヌクレオチドに対する結合特異性が、最初の2つのヌクレオチドと比較して低いという事実によるものです。

一部の遺伝性疾患は翻訳の欠陥に起因

します

翻訳は、さまざまな細胞成分に依存する複雑なプロセスです。この多様なツールキットのいずれかの部分に影響を与える突然変異は、病気を引き起こす可能性があります。例えば、白内障症候群としても知られる鉄貯蔵疾患である高フェリチン血症は、翻訳開始タンパク質の動員に重要な領域であるmRNAの5'非翻訳領域の突然変異に起因します。これらの突然変異は、鉄タンパク質フェリチンの翻訳率を異常に高くし、罹患した患者の血液や組織にフェリチンを蓄積させます。その結果、目のレンズが曇ってしまいます。他の疾患は、tRNAとリボソームサブユニットをコードする遺伝子の突然変異に関連しています。例えば、骨髄疾患であるダイヤモンド・ブラックファン貧血は、小さなリボソームサブユニットの構成要素であるRPS19遺伝子の突然変異に起因します。