Itzulpen genetikoa mRNAtik abiatuta proteina osatuko duen aminoazidokatea sintetizatzeko prozesu anabolikoa da Itzulpen genetikoa proteinen biosintesiaren prozesuetako bat da Transkripzioan sortutako mRNA deskodetzeko eta proteinak sortzeko genekodean oinarritzen da Itzulpena zitoplasmako erribosometan gertatzen da bai eukariotoetan bai prokariotoetan Erribosomak mRNA inguratzen duten bi azpiunitatez osatuta daude bata handia eta bestea txikia Itzulpena oso prozesu konplexua eta garestia da besteak beste entzima eta koentzima ugariren partehartzea behar duelako Fisiologikoki ere garestia da zelula batek gastatzen duen energiaren  90 proteinen sintesian erabiltzen baita Energiagastu handiko prozesua den arren ezinbestekoa da zelularen biziraupenerako  Genekodea  Itzulpenean genekodearen arauei jarraituz RNA mezularia mRNA polipeptido espezifiko bat sortzeko deskodetzen da Zehazki mRNAsekuentzia batetik abiatuta proteina osatuko duen aminoazidokate bat sintetizatzen da Watson eta Crickek 1953an DNAren egitura aurkitu ostean zientzialariak DNAren nukleotidosekuentziaren eta aminoazidosekuentziaren arteko harremana aztertzen hasi ziren Horrela transkripzio genetikoaren funtsa aurkitu zuten alegia DNAsekuentzia RNAsekuentzian kopiatzea DNA molekula nukleotidoz osatuta dago eta nukleotidoak desoxirribosaz azido fosforikoaz eta base nitrogenodunez adenina timina zitosina eta guanina osatuta daude Desoxirribosa eta azido fosforikoa beti berdinak direnez DNAri espezifikotasuna ematen diona base nitrogenodunen osaera da Ondorioz DNAren informazio genetikoa base nitrogenodunen sekuentzian datza Aminoazido bat adierazteko mRNAren hiru base nitrogenodunen konbinazioa behar da eta hirukote horietako bakoitzari kodoi deritzo mRNAn lau base nitrogenodun daudenez adenina A urazilo U guanina G eta zitosina C guztira 4³  64 konbinazioaukera daude Nolanahi ere 20 aminoazido baino kodetzen ez direnez argi dago aminoazido bat hainbat kodoik kodetzen dutela Kodoi bakar batek adierazitako aminoazidoak bi dira metionina AUG eta triptofanoa UGG Gainontzekoak bi edo lau kodoik adieraz ditzakete Hiru kodoi dituen bakarra isoleuzina da eta arginina sei kodoik kodetzen dute Bestalde 64 kodoietatik 61ek adierazten dituzte aminoazidoak Beste hirurak amaierakodoiak dira UAA UAG eta UGA polipeptidoaren sintesia amaitu behar dela adierazten dutenak Hasierakodoi bat ere badago metionina AUG Metionina proteinaren hasieran ez ezik tartean ere ager daiteke Genekodeak hiru ezaugarri ditu Endekapena Endekapena aminoazido jakin bat kodoi bat baino gehiagok kodetzen dutenean gertatzen da Aminoazido bera kodetzen duten kodoiei sinonimo deritze eta aminoazido batzuek 6 kodoi sinonimo izan ditzakete Unibertsaltasuna Genekodea ia unibertsala da Izan ere organismoa edozein izanda ere ia gehienetan kodoi jakin batek aminoazido jakin bat kodetzen du Kode ezgainjarria mRNA kodoika irakurtzen da itzulpenean eta kodoiek ez dute elkarren artean base nitrogenodunik partekatzen Horrek irakurketapatroia definitzen du  Itzulpenaren faseak  Itzulpena geneadierazpenaren azken etapa da non RNA molekula baten informazioa erabiltzen den polipeptido bat eraikitzeko Prozesu honi itzulpen deritzo bi hizkuntza ezberdin erabiltzen direlako nukleotidosekuentzia eta aminoazidosekuentzia Zehazki nukleotidohirukoteak kodoiak beharrezkoak dira aminoazido bakar bat kodetzeko Itzulpena polimerizazioprozesu bat da monomeroak aminoazidoak dira eta sortzen diren polimeroak polipeptidoak Beraz itzulpenari polipeptidoen sintesi ere esaten zaio Itzulpena eta polipeptidoen sintesia sinonimo modura erabiltzen diren arren hertsiki hitz eginez itzulpena eta proteinen sintesia ez dira guztiz berdinak Izan ere itzulpena proteinen sintesiaren lehenengo etapa da baina benetako proteina funtzionala sintetizatzeko polipeptidoek itzulpen osteko eraldaketak jasan behar dituzte Itzulpenaren oinarrizko erreakzioa bi aminoazido lotzen dituen peptidolotura eratzea da eta erreakzio hori erribosomek zuzentzen dute Lotura bakoitza aurreko aminoazidoaren karboxilo taldearen eta hurrengo aminoazidoaren amino taldearen artean ezartzen da eta beraz polipeptido berria amino muturretik karboxilo muturrera sintetizatzen da Oro har zelula batean segundoko milioi bat peptidolotura sortzen dira Izan ere erribosoma asko daude eta gainera polipeptidoen sintesia oso prozesu azkarra da tamaina ertaineko proteina baten sintesia 200300aa batez beste minutu batean egiten da 2 aasg eukariotoetan 20 aasg prokariotoetan Itzulpena azkarra bada ere zeluletako beste biosintesiprozesu batzuekin alderatuz oso prozesu konplexua da monomeroen arteko loturarako bitartekari bat beharrezkoa baita transferentziazko RNA edo RNA garraiatzailea tRNA Beraz itzulpenean bi RNA motek hartzen dute parte RNA mezularia mRNARNA garraiatzailea tRNAtRNAk nukleoan sintetizatzen diren molekula txikiak 80 base pare dira eta nukleoporo bidez zitoplasmara esportatzen dira Beste RNA mota guztiek bezala 5 muturra eta 3 muturra dituzte baina tarteko sekuentzia tolestuta dagoelarik hiru dimentsioko egitura espezifikoa ematen dio molekulari tRNA molekulan bi gune funtzional daude Aminoazido bat lotuta eramateko 3 muturraKodoiak ezagutzeko sekuentziaSekuentzia hori hiru nukleotidoz osatuta dago eta antikodoi deritzo Kodoia eta antikodoia elkartzeko biak elkarrekiko osagarriak izan behar dira tRNA molekula bakoitzak aminoazido jakin bat eramaten du lotuta baina erlazioa ez da oso zehatza 20 aminoazidoetarako 48 tRNA baitaude Beraz tRNA desberdinek aminoazido berdina eraman dezakete lotuta tRNA eta haren aminoazidoa lotzeko erreakzioa behar bezala geratzea ezinbestekoa da hori gertatu ezean mutazioa sortzen delako Erreakzio hori zuzentzen duen entzima aminoaziltRNA sintetasa da eta 20 aminoaziltRNA sintetasa daude soilik Horiek dira informazioaren egiazko deskodetzaileak aminoazido bakoitzak zein antikodoi erabiliko duen erabakitzen baitute Gainera erreakzio hori gertatzen denean sortzen den aminoazidoaren eta tRNAren arteko lotura energia altukoa da Energia hori polimerizazioprozesuan peptidolotura eraikitzeko erabiltzen da Itzulpena aurrera joateko mRNA eta tRNA fisikoki elkartu behar dira eta elkarketa hori erribosomei esker geratzen da mRNA lotzeko gunea erribosomaren azpiunitate txikian dagoenez erribosomaren azpiunitate txikia mRNAsekuentzian zehar mugitzen da 53 noranzkoan Momentu bakoitzean mRNAsekuentzia zati txiki bat soilik egongo da erribosomaren barruan Sekuentzia zati horretan bi tRNA molekula kokatzen dira batetik azken aminoazidoa daraman tRNA berria aminoaziltRNA eta bestetik peptidolotura osatzen duen peptidiltRNA aurreko tRNA AminoaziltRNA eta peptidiltRNA gune funtzional ezberdinetan kokatzen dira erribosoman A gunea eta P gunea Gainera hirugarren gune bat ere badago E gunea exit eta bertan kokatzen da tRNA erribosomatik irten baino lehen A P eta E guneak jarraian dauden mRNAren hiru kodoietan kokatzen dira Erribosoma mRNAn zehar mugitzen ari den heinean kodoiak dira aldatzen doazenak ez erribosomaren gune funtzionalak Hauek dira itzulpenaren faseak  Aktibazioa  Zitoplasman gertatzen da eta bertan metioninari berarentzat espezifikoa den tRNA lotzen zaio Urrats hau itzulpenaren pauso bat ez den arren ezinbestekoa da itzulpena gertatzeko Aminoazidoaren karboxilo taldea tRNAren 3 muturreko hidroxilo taldearekin elkartzen da esterlotura bidez tRNA aminoazido bati elkartuta dagoenean kargatuta dagoela esaten da  Hasiera  Hasiera fasea da faserik konplexuena mRNAren irakurketapatroi egokia lortzea baita helburua Eukariotoetan itzulpena hasteko erribosomaren azpiunitate txikiak metionina daraman tRNArekin elkartu behar du metionina baita beti polipeptidoaren lehenengo aminoazidoa MetioninatRNA konplexuak hasierakodoia den AUG kodoia ezagutuko du baina AUG kodoiak ez du zertan mRNAren hasieran egon Erribosomaren azpiunitate txikiak mRNAren 5 txanoa ezagutzen duenean 5 muturrari lotzen zaio eta mugituz joaten da mRNAn zehar lehenengo AUG kodoia aurkitu arte Atal honetan ere zitoplasmako zenbait proteinek hartzen dute parte horien artean hasierafaktoreak IF initiating factors eIF eukariotikoak Faktore horiek beharrezkoak dira azpiunitate txikiaren eta mRNAren arteko elkarrekintza gertatzeko Faktore mota hauek bereizten dira eIF2 oso estuki lotzen zaio metioninatRNArieIF4E eta eIF4G mRNAren 5 txanoarekin elkartzen diraAzpiunitate txikiak hasierakodoia aurkitzen duenean hasierafaktoreak askatzen dira eta horrela azpiunitate handia sar daiteke Une horretan metioninatRNA P gunean dago eta A gunean beste aminoaziltRNA sartzen da hain zuzen ere hurrengo kodoiarekiko osgarria den tRNA Orduan metioninaren eta bigarren aminoazidoaren arteko peptidolotura eratzen da lehen peptidolotura Ondoren erribosoma mugitzen da eta A gunea aske gelditzen da berriro beste aminoaziltRNA sartzeko Prokariotoetan ordea erribosomak zuzenean AUG kodoira lotzen dira 5 muturrera lotu gabe Hortik aurrerako urratsak eukariotoetan bezala gertatzen dira Peptidolotura katalizatzen duena azpiunitate handiaren rRNA bat da hau da RNA katalitikoa ez proteinak Hori dela eta esan daiteke erribosoma erribozima bat dela Peptidoloturaren eraketa zelularen oinarrizko erreakzioa denez eta RNA batek katalizatzen duenez zeluletako lehen katalizatzaile proteinak izan beharrean RNA molekulak izan zirela sustatzen da Proteina sintetizatu berri guztien lehen aminoazidoa metionina da amino muturrean kokatzen dena Dena den sintesia gertatu ahala askotan metionina hori kendu egiten da aminopeptidasa espezifiko baten bidez  Luzapena edo elongazioa  Polipeptidokatearen hazkundea gertatzen da ziklo bakoitzean aminoazido bat gehituz Hiru fase ditu luzapenprozesuak Lehenengo fasean erribosomako P gunea tRNAmetionina konplexuak betetzen du eta beste tRNA bat sartzen da A gunean tRNA horrek mRNAren bigarren kodoiaren osagarria den antikodoia darama Zikloan GTP moduko energia kontsumitzen da eta EF1 luzapenfaktore proteikoa behar da zikloa burutzeko Bigarren fasean karboxilo baten bidez tRNAri lotuta dagoen metionina banatzeko bere lotura apurtu eta hurrengo aminoazidoko amino taldearekin lotzen da peptidil transferasaren bitartez Ondorioz A gunean dipeptido bat eratzen da eta P gunea aminoazidorik gabeko tRNA batek betetzen du Hirugarren fasean erribosoma mRNAn zehar mugituz joaten da 53 noranzkoan Ondorioz P guneko tRNA kanporatzen da A gunean zegoen dipeptidiltRNA P gunera pasatzen da eta A gunea aske geratzen da Zikloari berriro ekiteko bigarren luzapenfaktore proteikoa behar da baita GTP ere  Amaiera  Polipeptidokatearen sintesia gelditu egiten da A gunean amaierakodoia agertzen denean Orduan amaierako askapenfaktore proteiko bat azken kodoiarekin lotzen da eta horrela tRNA berri baten sarrera eragozten da Ondorioz luzapenfasean polipeptidokateari ez zaio beste aminoazidoa gehitzen ur molekula bat baizik Prozesuaren bukaeran bi erribosoma azpiunitateak mRNAtik banatzen dira  Itzulpenaren osteko eraldaketak  Eukariotoetan itzulpenprozesua amaitutakoan sortutako peptidoak normalean ez dira funtzionalak izaten Tolesteaz gain hainbat aldaketa pairatu behar dituzte eta egun itzulpen osteko 200 eraldaketa baino gehiago ezagutzen dira Aldaketa horiek zelularen hainbat prozesu alda ditzakete besteak beste proteinaren aktibitatea proteinaproteina elkarrekintza eta proteinaren zelula barruko kokapena Horrela genomak kodetzen dituen proteinen aniztasuna bitik hirura handitzen da Itzulpen osteko 200 aldaketak lau multzotan sailkatzen dira Kateko aminoazido batzuen mozketa Proteasak entzima oso espezifikoak dira eta polipeptidokatearen aminoazidoen arteko peptidolotura hidrolizatzen du Horrela proteina bat aktiba edo inaktiba daiteke Talde kimikoen gehikuntza Horien artean metilazioa azetilazioa eta fosforilazioa daude Konplexu molekularren gehikuntza Horien artean glikosilazioa da nabarmenena Molekulen arteko loturen sorrera adibidez disulfurozubiak  Itzulpenaren eginkizuna osasunean  Gaixotasun asko mutazio genetikoen ondorioz sortzen dira Mutazio genetiko horiek nukleotidosekuentziaren eta kodetutako proteinaren aminoazidosekuentziaren arteko lotura zuzenean oinarritzen dira Hau da nukleotidomailan edota itzulpenean gertatzen diren akatsek eragina izaten dute ekoitzitako proteinetan eta beraz osasunean Izan ere proteinaren oinarrizko egituran gertatzen diren aldaketek proteinaren tolestura edo funtzionamendu okerra eragin dezakete Gene bakar baten barruko mutazioak gaixotasun askoren eragile gisa identifikatu dira anemia faltziformean eta minbizi kasu batzuetan adibidez Bakterioetan proteinen biosintesiaren itzulpena inhibitzeko gaitasuna duten zenbait antibiotiko daude anisomizina zikloheximida kloranfenikola eta tetraziklina Horrela antibiotiko hauek mikroorganismoen hazkunderako ezinbestekoak diren geneen itzulpena inhibitzen dute Ondorioz bakterioinfekzioak tratatzeko mekanismo eraginkorrak dira antibiotiko horiek  Erreferentziak   Ikus gainera  Transkripzioa Kode genetikoa  Kanpo estekak