Organizacja DNA w
chromosomach
Chromosom
prokariotyczny
DNA u prokariota ma postać dwuniciowej,
kolistej cząsteczki.
Chromosom bakteryjny ulokowany jest w
komórce w rejonie określanym jako nukleoid.
U Escherichia coli tworzy ok. 50 pętli
przyłączonych do białkowego rusztowania
związanego z błoną komórki.
DNA u prokariota łączy się zazwyczaj z białkami
podobnymi do histonów.
Chromosomy
eukariotyczne
Zlokalizowane są w jądrach.
Typowa komórka eukariotyczna zawiera ok.
1000 razy więcej DNA niż komórka bakteryjna.
Chromosomy zawierają zarówno DNA, jak i
białka.
Wagowo dominują białka histonowe, ale oprócz
nich w chromosomach znajduje się wiele tysięcy
białek niehistonowych.
Chromosomy eukariotyczne
Jądrowy kompleks DNA i białek nazywamy
chromatyną.
Mitochondria i chloroplasty także zawierają
DNA, ale występuje on w postaci dwuniciowych
kolistych cząsteczek, podobnych do
chromosomów bakteryjnych.
W jądrze każdy chromosom zawiera jedna,
liniową cząsteczkę dwuniciowego DNA, a
długość cząsteczek DNA jest różna zależna od
gatunku i konkretnego chromosomu.
U człowieka najkrótsza cząsteczka DNA ma
1,6cm, a najdłuższa 8,4cm.
Chromosomy eukariotyczne
Podczas metafazy, gdy DNA jest
najbardziej skondensowane, chromosomy
mają długość od 1,3 do 10źm.
Stopień upakowania DNA wynosi ok. 104.
Upakowanie DNA  pierwszy
poziom organizacji (nukleosom)
Pierwszy poziom upakowania DNA polega na
wiązaniu się chromosomowego DNA z białkami
histonowymi.
Stosunek masy DNA do białek histonowych
wynosi zazwyczaj 1:1.
Istnieje pięć głównych rodzajów histonów: H1,
H2A, H2B, H3 i H4.
Upakowanie DNA  pierwszy
poziom organizacji (nukleosom)
Histony są białkami silnie zasadowymi, a więc
zawierają dużo aminokwasów o dodatnio
naładowanych bocznych resztach. Grupy
naładowane dodatnio wiążą się z ujemnie
naładowanymi resztami fosforanowymi DNA.
Upakowanie DNA  pierwszy
poziom organizacji (nukleosom)
Nukleosomy składają się z DNA i histonów i
przypominają koraliki nanizane na nitkę.
Fragment DNA łączący poszczególne  koraliki
nazywamy DNA łącznikowym.
Przeciętna odległość między nukleosomami
wynosi 55 par zasad.
Upakowanie DNA  pierwszy
poziom organizacji (nukleosom)
Nukleosom tworzy odcinek DNA o długości 146
par zasad, nawinięty na rdzeń zbudowany z
ośmiu histonów (oktameru histonowego).
Oktamer histonowy tworzą po dwie cząsteczki
histonów: H2A, H2B, H3 i H4.
DNA jest nawinięty na zewnątrz oktameru
histonowego i tworzy 1,8 zwoju lewoskrętnej
superhelisy.
W wyniku owinięcia DNA na rdzenie histonowe
długość DNA skraca się 7-mio krotnie.
Upakowanie DNA  drugi
poziom organizacji (solenoid)
Histon H1 wiąże się z DNA łącznikowym przy
każdym z nukleosomów w takich miejscach, w
których DNA zaczyna i kończy tworzenie zwojów
na nukleosomach.
Cząsteczki histonu H1 oddziaływując ze sobą
zbliżają i łączą kolejne nukleosomy.
Istnieje możliwość zwinięcia się takiego sznura
nukleosomów w helisę wyższego rzędu -
solenoid, w którym na każdy obrót przypada
sześć nukleosomów.
Upakowanie DNA  drugi poziom
organizacji (pętle radialne)
Solenoid przyłącza się w wielu miejscach
do usytuowanego w środku chromosomu
rusztowania białkowego, w efekcie czego
tworzą się serie radialnie (promieniście)
rozchodzących się pętli.
Upakowanie DNA
Replikacja
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Replikacja rozpoczyna się w pojedynczym
miejscu  początku replikacji tzw. miejscu ori.
Dwuniciowa helisa DNA ulega w tym miejscu
rozpleceniu dzięki działalności enzymu 
helikazy DNA.
Białka SSB przeciwdziałają ponownemu
utworzeniu się par zasad w rozplecionym
odcinku DNA, dzięki czemu każda z dwóch nici
wyjściowego DNA jest dostępna dla replikacji.
Obydwie pojedyncze nici służą jako matryce do
syntezy nowego DNA.
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Synteza przebiega w obu kierunkach, to
jest na prawo i na lewo od miejsca ori,
czyli synteza zachodzi dwukierunkowo.
Produktem reakcji są dwie potomne
dwuniciowe cząsteczki DNA, w których
każda zawiera jedną nić stanowiącą
matrycę (starą) i jedną nić nowo
zsyntezowaną. Replikacja jest więc
semikonserwatywna.
Semikonserwatywna replikacja DNA
Semikonserwatywna replikacja DNA
16
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Rejon DNA, w którym trwa replikacja DNA
rozpoczęta od miejsca ori, jest nazywany
oczkiem replikacyjnym. Po przeciwnych
stronach oczka wytwarzają się widełki
replikacyjne, przemieszczające się w
przeciwnych kierunkach wzdłuż DNA kolistego
chromosomu bakteryjnego.
Autoradiogram replikującego
Autoradiogram replikującego
chromosomu E coli
chromosomu E coli
Autoradiogram replikującego chromosomu E coli
Autoradiogram replikującego chromosomu E coli
18
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Polimeraza DNA  enzym który katalizuje
przyłączanie kolejnych, komplementarnych
desoksyrybonukleotydów do grupy 3 -OH już
istniejącego DNA.
Polimeraza DNA dokonuje także korekty
błędów, polegającej na usuwaniu błędnie
przyłączonych nukleotydów. Dzięki temu
zachowywana jest duża wierność replikacji.
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Nici w helisie DNA ułożone są antyrównolegle.
Wszystkie polimerazy DNA syntetyzują DNA
jedynie w kierunku 5 -3 , dlatego też w
widełkach replikacyjnych na nici matrycowej o
orietnacji 3 -5 potomny DNA jest syntetyzowany
w postaci jednej ciągłej nici w poprawnym
kierunku 5 -3  nić syntetyzowana w taki sposób
jest nazywana nicią wiodącą.
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Na nici matrycowej, mającej w widełkach
replikacyjnych orientację 5 -3 , polimeraza DNA
syntetyzuje krótkie odcinki nowego DNA (o
długości ok. 1000 nukleotydów) w kierunku 5 -3
nazywane fragmentami Okazaki. Odcinki te
ulęgają następnie połączeniu (ligaza DNA) w
jedną całość. Nić tworzona w ten sposób
nazywana jest nicią opóz
nioną.
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Replikacja DNA w komórkach
prokariotycznych
Polimeraza DNA nie może rozpocząć
syntezy DNA bez startera. Nawet krótkie
fragmenty Okazaki tego wymagają.
Starterem jest krótki odcinek RNA
syntetyzowany przez polimerazę RNA
(prymazę).
Replikacja DNA w komórkach
eukariotycznych
Eukariotyczny DNA jest replikowany
semikonserwatywnie.
Replikacja rozpoczyna się w wielu miejscach
początku replikacji i przebiega dwukierunkowo
(na prawo i na lewo) od miejsca początku
replikacji.
W każdym miejscu początku replikacji tworzy się
oczko repikacyjne, w którym widełki replikacyjne
przemieszczają się w przeciwnych kierunkach.
Replikacja DNA w komórkach
eukariotycznych
Odcinek DNA, replikowany pod kontrolą
pojedynczego miejsca początku replikacji,
jest nazywany replikonem.
Synteza trwa tak długo, aż nie połączą się
wszystkie oczka replikacyjne.
W pierwszej kolejności replikowane są
fragmenty aktywne transkrypcyjnie.
Replikacja DNA w komórkach
eukariotycznych
Komórki eukariotyczne posiadają pięć
różnych polimeraz DNA. Dwie uczestniczą
w syntezie DNA jądrowego, jedna
występuje w mitochondriach, pozostałe
dwie biorą udział w procesach
naprawczych DNA.
Replikacja DNA w komórkach
eukariotycznych
Podstawowy schemat replikacji dwuniciowego
chromosomowego DNA w komórkach
eukariotycznych jest taki sam jak w komórkach
prokariotycznych.
Podczas replikacji białka histonowe rzadko
opuszczają DNA. Po zakończeniu replikacji
 stare histony pozostają związane z tą
cząsteczką potomnego DNA, w której skład
wchodzi nić wiodąca.
Nowe histony syntetyzowane są w fazie S.
Transkrypcja
Przepływ informacji genetycznej
Trzy etapy przekazywania informacji
" replikacja (DNA - DNA)
" transkrypcja (DNA - RNA)
" translacja (RNA - białko)
replikacja
transkrypcja translacja
DNA RNA białko
Transkrypcja u prokariota
Transkrypcja u prokariota prowadzona jest
przez enzym  polimerazę RNA.
Transkrypcja nie wymaga startera.
Synteza RNA przebiega w kierunku 5 -3 .
Proces ten obejmuje trzy etapy: inicjację,
elongację i terminację.
Inicjacja
Polimeraza RNA rozpoznaje specyficzne
miejsce na DNA określone mianem
miejsca promotorowego.
Polimeraza RNA rozkręca w tym miejscu
dwuniciowy DNA, aby udostępnić jedną z
nici DNA jako matrycę do syntezy RNA.
Elongacja
Podczas elongacji polimeraza RNA przesuwa
się wzdłuż genu i syntetyzuje RNA
komplementarny do matrycy DNA.
Nić DNA ulegająca kopiowaniu jest określana
jako nić matrycowa (nić antysensowna).
Tworzony RNA ma sekwencję nukleotydów taką
samą jak nić DNA nie stanowiącą matrycy, i
dlatego tę nić DNA określa się jako nić kodującą
(sensowną).
Elongacja
W różnych miejscach bakteryjnego
chromosomu przepisywaniu na sekwencję
RNA ulega raz jedna raz druga nić DNA,
zależnie od tego, która z nich stanowi nić
kodującą danego genu.
Terminacja
W końcowym etapie transkrypcji
polimeraza RNA napotyka sygnały
termiancji, zaprzestaje wydłużania RNA,
uwalnia gotowy transkrypt i oddysocjowuje
się od DNA.
Dojrzewanie RNA
Informacyjny RNA (mRNA) u prokariota albo nie
wymaga przed tranlacją żadnych modyfikacji,
albo wymaga ich bardzo niewiele. W
rzeczywistości translacja wielu cząsteczek
mRNA rozpoczyna się jeszcze przed
zakończeniem ich transkrypcji.
rRNA i tRNA są syntetyzowane w postaci
cząsteczek prekursorowych, które po trankrypcji
ulegają procesom dojrzewania.
Transkrypcja
Kodująca (sensowna) nić DNA
Niekodująca (antysensowna) nić DNA
Syntetyzowany RNA
Transkrypcja u eukariota
W przeciwieństwie do genów
prokariotycznych, geny eukariotyczne są
zazwyczaj nieciągłe. Kodujące odcinki
genów (eksony) są porozdzielane
niekodującymi odcinkami (intronami).
W jądrze eukariotycznym w transkrypcji
biorą udział trzy polimerazy RNA.
Transkrypcja u eukariota
Do zainicjowania transkrypcji potrzebne
jest współdziałanie kilku białek
określanych mianem ogólnych
czynników transkrypcyjnych.
W przeciwieństwie do prokariota
polimeraza RNA II u eukariota nie kończy
transkrypcji w specyficznych miejscach
lecz w dowolnych w różnej odległości za
genem.
Dojrzewanie mRNA u eukariota
Cząsteczka RNA wytworzona przez polimerazę
RNA II w wyniku transkrypcji genu kodującego
białko nosi nazwę pierwotnego transkryptu.
Pierwotne transkrypty podlegają procesom
intensywnego dojrzewania zanim staną się
cząsteczkami mRNA gotowymi do translacji.
Ważnym etapem dojrzewania pierwotnych
transkryptów jest precyzyjne wycinanie
sekwencji intronowych i łączenie sąsiadujących
eksonów  splicing RNA.
Transkrypcja rRNA u eukariota
Geny rRNA są transkrybowane przez
polimerazę RNA I. Powstaje jest
cząsteczka prekursorowa rRNA, ulegająca
następnie rozcięciu z utworzeniem
funkcjonalnych cząsteczek rRNA.
Synteza rRNA i  składanie rybosomów
zachodzi w jąderku.
Transkrypcja tRNA u eukariota
tRNA trankrybowany jest u eukariota przez
polimerazę RNA III.
Prekursorowy tRNA jest dłuższy i w czasie
dojrzewania ulega skróceniu.
Jeżeli w tRNA znajdują się introny, to są
one usuwane
Regulacja transkrypcji genów u
prokariota
Wiele bakteryjnych genów połączonych jest we wspólne
jednostki transkrypcyjne zwane operonami.
Operon to zespół sąsiadujących ze sobą genów
podlegających wspólnej regulacji genetycznej. W skład
operonu wchodzą ułożone kolejno: gen operator oraz
geny struktury (S1, S2, S3), z których każdy warunkuje
syntezę jednego z enzymów (E1, E2, E3, ),
kontrolujących kolejno zachodzące reakcje
biochemiczne. Do systemu operonowego należy także
regulator (R), który może być zlokalizowany poza
obrębem operonu.
Operon
Gdy operator jest wolny (nie zablokowany),
geny struktury syntetyzują właściwe sobie
mRNA, stanowiące matrycę dla odpowiednich
enzymów, przy czym miejscem rozpoznawania
syntezy mRNA (przyłączenia polimerazy RNA)
jest promotor (P), znajdujący się na początku
operonu, przed operatorem.
Jeżeli operator jest zablokowany, geny struktury
stają się nieczynne. Blokowanie operatora
odbywa się przy udziale cząsteczki białka
zwanej represorem, a produkowanej przez
regulator.
Operon
Istnieją dwa zasadnicze modele regulacji syntezy
enzymów: model indukcji i model represji.
W operonach pracujących według modelu indukcji w
normalnych warunkach operator jest zablokowany, a
geny struktury są nieczynne, dopóki w środowisku nie
pojawią się cząsteczki induktora. Induktor łącząc się z
represorem zmienia jego budowę przestrzenną i
uniemożliwia mu blokowanie operatora. Operator staje
się wtedy wolny, w wyniku czego następuje derepresja
genów struktury czyli umożliwienie im rozpoczęcia
syntezy enzymów.
promotor
operator
regulator
geny struktury
Operon
W operonie pracującym według modelu
represji represor wytworzony przez regulator
jest nieaktywny i nie może sam zablokować
operatora, w skutek czego w normalnych
warunkach geny struktury są czynne.
Unieczynniają się one dopiero wtedy, gdy w
środowisku pojawi się korepresor, który łącząc
się z represorem zmienia jego budowę
przestrzenną w taki sposób, że staje się on
zdolny do zablokowania operatora.
promotor
operator
regulator
geny struktury
Operon
Model operonu tłumaczy więc mechanizm
regulacji (włączania i wyłączania) działania
genów struktury uwarunkowanej obecnością w
środowisku cząsteczek induktora (model
indukcji) lub korepresora (model represji). Dzięki
tej regulacji określone geny działają tylko wtedy,
gdy ich produkty (enzymy) są potrzebne w
komórce do przeprowadzania odpowiednich
reakcji biochemicznych.
Operon laktozowy
Pierwszym poznanym mechanizmem regulacji
operonowej u bakterii był proces rozkładu laktozy u
Escherichia coli. Laktoza jest disacharydem ulegającym
rozłożeniu na dwa cukry składowe: galaktozę i glukozę,
pod wpływem enzymu beta-galaktozydazy.
Jeśli w środowisku nie ma laktozy, w komórce E.coli
znajduje się tylko kilka cząsteczek tego enzymu.
Natomiast w momencie gdy w środowisku znajduje się
laktoza, w komórce pojawiają się tysiące cząsteczek
beta-galaktozydazy. Dodatkowo zwiększa się w komórce
ilość pozostałych enzymów zaangażowanych w szlak
laktozowy (galaktozydopermeazy i transacetylazy
galaktozydowej). Każdy z tych enzymów jest kodowany
przez oddzielny gen jednak ich ekspresja ulega wspólnej
regulacji. Geny tych trzech enzymów znajdują się w
jednym liniowym odcinku na chromosomie E.coli.
Operon laktozowy
Ekspresja wszystkich trzech genów podlegać może
jednoczesnej indukcji przez cząsteczkę laktozy. Na tej
podstawie stwierdzono, że przed tymi genami musi się
znajdować niezależny element genetyczny, który
reguluje ich ekspresję.
W regulacji bierze udział kilka genów:
- gen regulatorowy, który koduje cząsteczkę represora
zdolną do przejścia w inne miejsce, do operatora, gdzie
indukuje ona sygnał wyłączający operon
- gen operatora, który otrzymuje sygnał wyłączający z
represora
- trzy geny kodujące białka, które są transkrybowane
na jedno mRNA
- miejsce promotora (częściowo nachodzące na gen
operatorowy), gdzie przyłącza się polimeraza RNA i
indukuje syntezę mRNA
Operon laktozowy działa w
następujący sposób:
Gen regulatorowy produkuje cząsteczkę represora, która może
przenieść się do miejsca występowania operatora, przyłączyć się do
niego i zahamować transkrypcję genów strukturalnych w tym
operonie.
Jeżeli w pobliżu nie ma cząsteczek laktozy, cząsteczka represora
przyjmuje konformację zdolną do związania się z operatorem.
Gdy represor zwiąże się z operatorem, promotor jest częściowo
zasłonięty, wobec czego polimeraza RNA nie może się z nim
związać i nie dochodzi do transkrypcji mRNA a następnie syntezy
trzech białek.
Jeżeli natomiast w środowisku obecna jest laktoza, represor wiąże
się z nią i przyjmuje inny kształt, który nie pozwala na połączenie się
z operatorem. Promotor pozostaje odsłonięty, wiąże się z
polimerazą RNA i dochodzi do ekspresji genów, które następnie
prowadzą do rozkładu laktozy.
Jest to przykład regulacji genów na poziomie transkrypcyjnym.
Operon laktozowy
Translacja
Kod genetyczny
Zależność między sekwencją nukleodtydów w
mRNA i sekwencją aminokwasów w
polipeptydzie jest nazywana kodem
genetycznym.
Sekwencja mRNA jest czytana grupami po trzy
nukleotydy. Każda z tych grup, o nazwie kodon,
specyfikuje określony aminokwas.
Trzy kodony: UAG, UGA i UAA nie kodują
żadnego aminokwasu. Są to kodony  stop
(terminacyjne). Napotkanie ich przez rybosom
powoduje zakończenie syntezy białka.
Kod genetyczny
Kodon AUG koduje metioninę.
Specyficzna rola metioniny polega na tym, że
wszystkie polipeptydy eukariotów rozpoczynają
się od metioniny, a prokariotów od
zmodyfikowanej metioniny (N-formylo-metioniny)
Dlatego też pierwszy odczytany przez rybosom
kodon AUG w mRNA określa się jako kodon
inicjujący (startowy).
Kod genetyczny
Ponieważ RNA jest zbudowany z czterech typów
nukleotydów, istnieje 64 możliwych trójek
nukleotydów o różnej sekwencji.
Ponieważ w białkach występuje głównie 20
aminokwasów, pojedynczy aminokwas
kodowany jest zazwyczaj przez kilka różnych
kodonów. I dlatego kod genetyczny określa się
jako zdegenerowany.
Tylko metionina i tryptofan kodowane są przez
pojedynczy kodon.
Kod genetyczny
Konsekwencją degeneracji kodu genetycznego
jest to, że mutacja punktowa (zmieniająca w
DNA tylko jeden nukleotyd) często nie powoduje
żadnej zmiany w sekwencji aminokwasów
kodowanego polipeptydu.
Kodony, które specyfikują te same aminowkasy,
nazywamy synonimowymi.
Większość synonimowych kodonów różni się
tylko trzecią zasadą kodonu.
Kod genetyczny
Kod genetyczny
Większość synonimowych kodonów różni
się tylko trzecią zasadą kodonu.
Trzecia pozycja kodonu nazywana jest
pozycją tolerancji.
Kod genetyczny
Kod genetyczny jest nieomal uniwersalny,
istnieje kilka różnic  np. niektóre kodony w
mitochondriach mają różne znaczenie.
Ponieważ sekwencja cząsteczki mRNA jest
czytana w grupach po trzy nukleotydy (kodony)
od końca 5 , może być ona odczytywana w
trzech możliwych ramkach odczytu w
zależności od tego, który nukleotyd zostaje użyty
jako pierwsza zasada w pierwszym kodonie.
Kod genetyczny
Zazwyczaj tylko jedna ramka odczytu
wytworzy funkcjonalne białko, ponieważ
pozostałe dwie ramki będą zawierać liczne
kodony stop.
Zazwyczaj jedna sekwencja zasad koduje
tylko jedno białko.
UUAUGAGCGCUAAAU
STOP
UUAUGAGCGCUAAAU
mRNA
STOP
UUAUGAGCGCUAAAU
Synteza aminoacylo-tRNA
tRNA posiada
strukturę
drugorzędową w
formie liścia
koniczyny.
Antykodon jest
dostępny na końcu
pętli
antykodonowej.
Synteza aminoacylo-tRNA
Podczas syntezy
miejsce przyłączenia
aminoacylo-tRNA
aminokwasu
aminokwas zostaje
kowalencyjnie
związany z resztą A
sekwencji CCA
przy końcu 3 tRNA.
ANTYKODON
Synteza aminoacylo-tRNA
Każda cząsteczka tRNA niesie tylko jeden
aminokwas.
Istnieją różne typy tRNA niosące ten sam
aminokwas.
Wiązanie kowalencyjne utworzone miedzy
aminokwasem a tRNA zawiera dużo
energii, które jest wykorzystana następnie
do tworzenia wiązania peptydowego.
Synteza aminoacylo-tRNA
Aminokwasy nie złączone z tRNA nie
mogą być dołączone do rosnącego
polipeptydu.
A
ączenie tRNA z aminokwasem
katalizowane jest przez syntetazę
aminoacylo-tRNA. Dla każdego
aminokwasu istnieje odrębna syntetaza (a
więc łącznie jest ich 20).
Rybosom
Każdy rybosom posiada dwa miejsca wiążące dla
cząsteczek tRNA.
Miejsce wiążące aminoacylo-tRNA (miejsce A) jest tym,
które podczas elongacji wiąże wchodzący aminoacylo-
tRNA.
Miejsce wiążące peptydylo-tRNA (miejsce P) jest to
miejsce, które wiąże tRNA złączony z rosnącym
łańcuchem polipeptydowym.
Miejsce E  miejsce przez które tRNA opuszcza
rybosom po oddaniu aminokwasu.
Translacja = synteza białka
Rybosom wiąże się z cząsteczką mRNA i
odczytuje sekwencję nukleotydu w kierunku 5 -
3 , syntetyzując z aminokwasów odpowiednie
białko począwszy od końca N (koniec aminowy)
w kierunku końca C (koniec karboksylowy).
Włączane aminokwasy są kowalencyjnie
związane z cząsteczkami tRNA i tworzą
odpowiednie aminoacylo-tRNA. Każdy z nich
zawiera trójkę zasad nazywaną antykodonem.
Translacja = synteza białka
Rybosom odczytuje każdy trójkowy kodon
zawarty w mRNA i wiąże wiązaniami
wodorowymi cząsteczkę aminoacylo-tRNA o
antykodonie komplementarnym do kodonu.
Następnie tworzy się wiązanie peptydowe
między wchodzącym aminokwasem, a rosnącym
końcem łańcucha polipeptydowego.
Translacja = synteza białka
Cała synteza białka przebiega w trzech etapach:
inicjacji, elongacji i terminacji.
Podczas inicjacji powstaje kompleks mRNA-
rybosom i pierwszy kodon (zawsze AUG) wiąże
pierwszy aminoacylo-tRNA (inicjatorowe
tRNA).
Inicjacja syntezy białka katalizowana jest przez
białka o nazwie czynniki inicjujące (IF).
Translacja = synteza białka
W fazie elongacji są czytane kolejno inne
kodony, a łańcuch polipeptydowy rośnie przez
dodawanie aminokwasów do jego końca C.
Kodon inicjujący (AUG) znajduje się z miejscu P
wraz z tRNA niosącym metioninę startową.
Następny kodon mRNA jest ustawiany w
miejscu A. Wydłużenie łańcucha
polipeptydowego przebiega w trzech etapach.
Translacja = synteza białka
Aminoacylo-tRNA, odpowiedni dla drugiego
kodonu, wiąże się do miejsca A poprzez
interakcje kodonu z antykodonem.
Następnie powstaje wiązanie poptydowe,
katalizowane przez peptydylotransferazę,
będącą częścią rybosomu. Na tym etapie
karboksylowy koniec aminokwasu związanego a
tRNA w miejscu P zostaje odłączony od tRNA i
złączony wiązaniem peptydowym z aminową
grupą aminokwasu związanego z tRNA w
miejscu A.
Translacja = synteza białka
W trzecim etapie wolny tRNA opuszcza
miejsce P, nowy peptydylo-tRNA
przemieszcza się z miejsca A do miejsca
P, a rybosom przesuwa się wzdłuż mRNA
o trzy nukleotydy, co umieszcza następny
kodon w miejscu A.
Ten cykl przemieszczeń nazywany jest
translokacją.
Translacja = synteza białka
Proces ten jest kontynuowany, aż do
momentu osiągnięcia kodonu  stop . W
tym miejscu synteza białka ustaje (etap
terminacji), a ukończony polipeptyd
zostaje uwolniony z rybosomu.
Translacja = synteza białka
Zazwyczaj w każdym momencie wiele
rybosomów dokonuje translacji mRNA
równocześnie, tworząc strukturę nazywaną
polirybosomem (polisomem).