W procesie translacji wyróżniamy trzy zasadnicze etapy: inicjację, elongację i terminację.
Inicjacja
Etap inicjacji translacji różni się nieco u prokariontów i eukariontów. U pierwszych z nich mała jednostka rybosomu przyłącza się do mRNA przed kodonem startowym, w miejscu, które zawiera komplementarną dla niej sekwencję nukleotydów. Dopiero wówczas włącza się tRNAfMet, a następnie duża podjednostka rybosomu. U drugich natomiast początkiem translacji jest połączenie aminocylo-tRNAMet (tRNA przenoszący metioninę) z małą podjednostką rybosomu w miejscu P (miejsce peptydowe, w którym będzie przyłączał się petydyno-tRNA – tRNA z syntezowanym łańcuchem peptydowym). Do tego kompleksu dołącza się mRNA (wiążąc się z małą podjednostką w pobliżu swojego końca 5’). Teraz następuje ustalenie ramki odczytu – mRNA przesuwa się względem kompleksu do tego momentu, aż antykodon UAC tRNA napotka kodon startowy AUG. W tym momencie dołącza się jeszcze duża podjednostka rybosomu, dzięki czemu wszystkie elementy niezbędne do elongacji są już w komplecie. Teraz może rozpocząć się synteza polipeptydu.
Aby zwiększyć wydajność translacji do mRNA przyłącza się często kilka rybosomów tworząc strukturę zwaną polirybosomem, która umożliwia syntezę wielu polipeptydów w tym samym czasie.
Elongacja
Elongacja rozpoczyna się przyłączeniem do miejsca A rybosomu (miejsce akceptorowe, w którym przyłącza się aa-tRNA transportujący kolejne aminokwasy) aa-tRNA, którego antykodon będzie komplementarny do trójki zasad znajdującej się na matrycy mRNA naprzeciw miejsca akceptorowego. Teraz dochodzi do wytworzenia wiązania peptydowego (tworzy się pomiędzy grubą karboksylową jednego aminokwasu, a grupą aminową kolejnego), a zarazem przeniesienia aminokwasu (w pierwszej rundzie translacji) lub zsyntezowanego łańcucha peptydowego (w kolejnych rundach) z tRNA położonego w miejscu P na aa-tRNA dołączony do miejsca A. Uwolniony w ten sposób tRNA odłącza się od miejsca P, a tRNA z łańcuchem peptydowym z miejsca A przesuwa się do miejsca P (w wyniku tej translokacji wolne miejsce akceptorowe może przyjąć kolejne aa-tRNA). Zmianom tym towarzyszy przesunięcie mRNA o kolejne trzy nukleotydy, co sprawia, że do wolnego miejsca A przyłącza się kolejny aa-tRNA i cykl rozpoczyna się od nowa.
Schemat przebiegu etapu elongacji w translacji |
Terminacja
Gdy naprzeciw miejsca A pojawi się kodon będący sygnałem do zakończenia translacji (jedna z trójek kodonu STOP), wówczas w to miejsce zamiast aa-tRNA włączy się specjalne białko, które zainicjuje rozpad kompleksu translacyjnego. Peptyd zostaje uwolniony z tRNA (wiązanie hydrolizuje peptydylotransferaza), mRNA odłącza się od rybosomu, który rozpada się na dwie podjednostki.