ترجمة (وراثة)
الآليات الأساسية

تتمثل العملية الأساسية لإنتاج البروتين في إضافة حمض أميني واحد في المرة الواحدة إلى نهاية البروتين. تقوم الريبوسومات بهذه العملية. يتكون الريبوسوم من وحدتين فرعيتين، وحدة فرعية صغيرة ووحدة فرعية كبيرة. تتجمع هذه الوحدات الفرعية معًا قبل ترجمة الحمض النووي الريبوزي المرسال (أو الرنا المرسال) إلى بروتين لتوفير موقع للترجمة وإنتاج بولي ببتيد. يحدد الرنا المرسال نوع الحمض الأميني المراد إضافته عبر توافق كل حمض أميني مضاف مع ثلاثة نيوكليوتيدات متتالية من الرنا المرسال. بهذه الطريقة، يحدد تسلسل النيوكليوتيدات في سلسلة الرنا المرسال النموذجية تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة الأحماض الأمينية المتولدة. تحدث إضافة حمض أميني عند الطرف الكربوكسيلي من الببتيد، وبالتالي تكون الترجمة موجهة من الطرف الأميني إلى الطرف الكربوكسيلي.
يحمل الرنا المرسال معلومات وراثية مشفرة على شكل تسلسل ريبونوكليوتيد من الصبغيات إلى الريبوسومات. تُقرأ الريبونوكليوتيدات بواسطة تسلسلات خاصة في سلسلة من النوكليوتيدات الثلاثية التي تسمى الكودونات. يرمز كل من هذه الثلاثيات لحمض أميني معين.
تترجم جزيئات الريبوسوم هذا الرمز إلى سلسلة محددة من الأحماض الأمينية. الريبوسوم هو هيكل متعدد الوحدات يحتوي على الرنا الريباسي والبروتينات، وهو «المصنع» الذي تُجمع فيه الأحماض الأمينية لتشكل بروتينات. الحمض النووي الريبوزي الناقل هو سلاسل صغيرة من الحمض النووي الريبي غير المشفرة (74-93 نيوكليوتيدات) ينقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم. تمتلك الحموض النووية الريبوزية الناقلة موقعًا للارتباط بالأحماض الأمينية، وموقعًا يسمى مضاد الكودون. مضاد الكودون هو ثلاثة تسلسلات من الحمض النووي الريبي المكمل لثلاثي الرنا المرسال الذي يتوافق مع أحماض أمينية معينة.
تحفز مخلقة أمينو أسيل الرنا الناقل الترابط بين حموض نووية ناقلة محددة والأحماض الأمينية التي تتطلبها تسلسلات مضادات الكودونات الخاصة بهم. ينتج عن هذا التفاعل أمينو أسيل الحمض النووي الريبوزي الناقل. في البكتيريا، ينتقل أمينو أسيل الحمض النووي الريبوزي الناقل إلى الريبوسوم بواسطة EF-Tu (عامل الاستطالة الحراري غير المستقر)، إذ تُطابَق أكواد الرنا المرسال من خلال الاقتران الأساسي التكميلي بمضادات الرنا الريباسي المحددة. قد تنتج تركيبات من أمينو أسيل الحمض النوويي الريبوزي الناقل تربط الحمض النووي الريبي (tRNA) مع الأحماض الأمينية الخاطئة، مما قد يؤدي إلى أحماض أمينية غير مناسبة في الموضع المعني في البروتين. يحدث هذا «الخطأ في الترجمة» للشفرة الجينية بشكل طبيعي لكن بكميات منخفضة عند معظم الكائنات الحية.
يحتوي الريبوسوم على موقعين ملزمين للرنا الناقل، هم موقع أمينو أسيل (اختصار A)، وموقع ببتيديل أو ما يُسمى بموقع الخروج (مختصر P / E). بالنسبة للرنا المرسال توجه المواقع الثلاثة 5 'إلى 3' بالشكل E-P-A، لأن الريبوسومات تتحرك نحو نهاية 3 'من الرنا المرسال. يربط الموقع A الحمض الريبي النووي الناقل الوارد مع الكودون التكميلي على الرنا المرسال. يحتوي موقع الببتيديل على الحمض الريبي النووي الناقل مع سلسلة البولي ببتيد المتنامية. عندما يرتبط أمينو أسيل الرنا الناقل مبدئيًا بكودونه المقابل على الرنا المرسال، سيكون في الموقع A. بعد ذلك، تتشكل رابطة الببتيد بين الحمض الأميني للرنا الناقل في الموقع A والحمض الأميني للرنا الناقل المشحون في موقع الببتيديل. من ثم تنتقل سلسلة البولي ببتيد المتنامية إلى الحمض الريبي النووي الناقل في الموقع A. تحدث الإزاحة بتحريك الحمض الريبي النووي الناقل في موقع الببتيديل، بدون حمض أميني، ويُنقَل الحمض الريبي النووي الناقل الموجود في الموقع A، والمشحون الآن بسلسلة البولي ببتيد، إلى موقع ببتيديل ويدخل أمينو أسيل رنا ناقل آخر إلى الموقع A لتكرار العملية.