9.4 : Translasyonel Doğruluğun Geliştirilmesi

Üç baz mRNA kodonu çifti ile tRNA antikodonu arasındaki baz tamamlayıcılığı, güvenli bir mekanizma değildir. Hatalar, tek bir uyumsuzluktan doğru baz eşleşmesinin olmamasına kadar değişebilir. Doğru ve neredeyse doğru baz çiftleri arasındaki serbest enerji farkı 3 kcal / mol kadar küçük olabilir. Tamamlayıcılığın tek düzeltme basamağı olmasıyla birlikte, tahmin edilen hata frekansı, dahil edilen her 100 amino asitte bir yanlış amino asit olacaktır. Bununla birlikte, organizmalarda gözlemlenen hata sıklıkları önemli ölçüde daha düşüktür.

Yüksek düzeyde doğruluk, enzim-substrat etkileşimlerinden iki ilkeyi içeren iki ek düzeltme adımı ile garanti edilmektedir.

Ribozom içinde, peptidil transferaz merkezi (PTC), bir polipeptit zinciri oluşturmak için amino asitler arasındaki kovalent bağ oluşumunu katalize eder. Diğer herhangi bir enzim gibi, PTC de moleküler yapılarına göre substratlar arasında ayrım yapan bir aktif bölgeye sahiptir. Küçük ribozomal alt birimin 16S rRNA'sından kalıntılar, kodon-antikodon dupleksinin baz ve omurga atomları ile hidrojen bağları oluşturur. Sadece doğru tRNA, katalizi gerçekleştiren PTC'de konformasyonel değişikliklere neden olabilir.

Kinetik düzeltme olarak adlandırılan ikinci adım, EF-Tu·GDP'nin ribozomdan geri döndürülemez ayrışmasından sonra gerçekleşir. GTP hidrolizi, aminoasil-tRNA'nın kataliz için PTC'nin aktif bölgesine hareket ettiği kısa bir gecikmenin başlangıcına işaret eder. Bu gecikme sırasında, indüklenen uyum adımında geçen herhangi bir yanlış kodon-antikodon çiftinin ayrılma olasılığı, doğru çiftlerden daha fazladır. Bunun nedeni, yanlış tRNA'nın kodon ile daha zayıf baz çiftleri oluşturması ve zaman gecikmesinin yanlış eşleşmelerden daha uzun olmasıdır.