Heti kun RNA on noussut RNAP:sta ja ribosomille on riittävästi tilaa, käännös voi prokaryooteissa alkaa. Itse asiassa erittäin ekspressiivisten geenien kohdalla ei olisi epätavallista nähdä useita RNA-polymeraaseja transkriboimassa DNA:ta ja useita ribosomeja kussakin transkriptiossa kääntämässä mRNA:ta proteiiniksi! Prosessi alkaa pienestä ribosomaalisesta alayksiköstä (ja vain pienestä alayksiköstä – jos se on kiinnittynyt suureen alayksikköön, se ei pysty sitomaan mRNA:ta), joka sitoutuu mRNA:han löyhästi ja alkaa etsiä siitä tunnistussekvenssiä, jota kutsutaan Shine-Dalgarno-sekvenssiksi sen löytäjien mukaan. Kun pieni ribosomaalinen alayksikkö rRNA on tunnistanut sen, pieni alayksikkö asettuu aloituskodonin (AUG) ympärille. Tätä prosessia helpottavat initiaatiotekijät seuraavasti.

30S-ribosomaalinen alayksikkö dissosioituu 50S-ribosomaalisesta alayksiköstä, jos se oli assosioitunut siihen, ja sitoutuu initiaatiotekijöihin IF-1 ja IF-3. IF-1 sitoutuu A-kohtaan, jossa se estää uusien aminoasyyli-tRNA-molekyylien pääsyn sinne ennen kuin koko ribosomi on koottu. Se myös helpottaa initiaatiokompleksin kokoamista ja stabilointia. IF-3:a tarvitaan, jotta 30S-alayksikkö voi sitoutua mRNA:han. Kun tämä on tapahtunut, IF-2-GTP saapuu paikalle ja kuljettaa mukanaan initiaattorin aminoasyyli-tRNA:ta. Tämä asettuu P-kohtaan, joka on sijoitettu siten, että tRNA:n antikodoni asettuu mRNA:n AUG-alkukoodonin päälle. IF-2:een kiinnittyneen GTP:n hydrolyysi ja kaikkien initiaatiotekijöiden vapautuminen on tarpeen, jotta 50S-alayksikkö voi sitoutua 30S-alayksikköön ja muodostaa täydellisen ja täysin toimivan ribosomin. Koska GTP:n hydrolyysi oli välttämätön, alayksiköiden liittyminen on spontaanisti peruuttamatonta ja vaatii energiankulutusta translaation päättyessä. Kun 50S-alayksikkö liittyy 30S-alayksikköön, A-kohta on valmis vastaanottamaan seuraavan aminoasyyli-tRNA:n.

Yleinen ja ymmärrettävä väärinkäsitys on, että ribosomille tuotu uusi aminohappo lisätään kasvavaan polypeptidiketjuun. Itse asiassa mekanismi on juuri päinvastainen: polypeptidi lisätään uuden aminohapon päälle (kuva \(\PageIndex{4}\)). Tämä alkaa toisesta aminohaposta, joka lisätään uuteen proteiiniin (kuva \(\PageIndex{5}\)). Ensimmäinen aminohappo, metioniini, kuten pitäisi muistaa, tuli IF-2:n ja aloittavan tRNA:n mukana. Uutta aminoasyyli-tRNA:ta kuljettaa EF-Tu, pidennystekijä, joka kuljettaa GTP:tä. Kun aa-tRNA on paikallaan, EF-Tu hydrolysoi GTP:n ja dissosioituu aminoasyyli-tRNA:sta ja ribosomista.

Kun uusi aminoasyyli-tRNA putoaa ribosomin A-aukkoon, antikodoni asettuu mRNA:n koodonin kanssa samalle viivalle. Jos komplementaarisuutta ei ole, aminoasyyli-tRNA kelluu pian takaisin ulos aukosta ja korvautuu toisella ehdokkaalla. Jos komplementaarisuus kuitenkin on olemassa (tai jotain riittävän lähellä sitä, muistutetaan wobble-ajattelusta), koodonin ja antikodonin välille muodostuu H-sidoksia, tRNA muuttaa konformaatiota, mikä siirtää EF-Tu:n konformaatiota, mikä aiheuttaa GTP:n hydrolyysin GDP:ksi + Pi:ksi ja vapautumisen aa-tRNA:sta. Koodonin ja antikodonin vuorovaikutus on riittävän kauan vakaa, jotta ribosomin katalyyttinen aktiivisuus hydrolysoi fMet:n ja tRNAf:n välisen sidoksen P-aukossa ja liittää fMet:n uuteen aminohappoon peptidisidoksella A-aukossa. Uusi aminohappo on edelleen kiinnittyneenä tRNA:hansa, ja tämän prosessin edetessä ribosomi siirtyy mRNA:han ja tRNA:han nähden. Tällöin nyt tyhjä (ilman aminohappoa kiinnittynyt) tRNAf sijoittuu E-aukkoon, tRNAaa P-aukkoon kiinnittyneenä siihen aa:han, joka on sitoutunut Metiin, ja A-aukko on jälleen auki uuden tRNA:n tuloa varten. Pidennystekijä EF-G sitoutuu lähelle A-aukkoa heti EF-Tu:n lähdettyä, ja sitä tarvitaan ribosomitranslokaatioon, ja se tuottaa energiaa prosessiin hydrolysoimalla GTP:tä, jonka se kuljettaa mukanaan ribosomiin. Opiskelijoideni kokemusten perusteella paras tapa oppia tämä näyttää olevan tutkia kaavioita ja nähdä molekyylien liikkeet ja täyttää mekaaniset yksityiskohdat mielessään. Tämä prosessi jatkuu, kunnes ribosomi tuo A-aukon stop-kodonin kohdalle.

Ei ole tRNA:ta, jossa olisi stop-kodonin antikodoni. Sen sijaan on joukko vapautumistekijöitä, jotka t t ribosomin A-kohtaan, sitoutuvat stop-kodoniin ja aktivoivat ribosomin leikkaamaan polypeptidiketjun ja viimeisen tRNA:n välisen sidoksen (kuva \(\PageIndex{6}\)). Riippuen siitä, mikä stop-kodoni on läsnä, joko RF1 (tunnistaa UAA:n tai UAG:n) tai RF2 (UAA:lle tai UGA:lle) tulee ensin A-aukkoon. RF1 tai RF2 kompleksoituu RF3:n kanssa, joka osallistuu RF-kompleksin myöhempään vapautumiseen A-aukosta. Tämä on välttämätöntä, koska kun polypeptidi on vapautunut ribosomista, mRNA:n on vapaututtava. Ribosomin vapauttava tekijä (RRF) sitoutuu myös A-aukkoon, mikä aiheuttaa ribosomissa konformaatiomuutoksen, jolloin edellinen ja nyt tyhjä tRNA vapautuu. Lopuksi EF-G sitoutuu RRF:ään, ja siihen liittyvä GTP:n hydrolyysi aiheuttaa ribosomin hajoamisen erillisiin suuriin ja pieniin alayksiköihin. Huomaa, että juuri EF-G/RRF-yhdistelmä aiheuttaa dissosioitumisen; EF-G:llä yksinään on eri rooli ribosomin liikkeessä, kun se ei ole stop-kodonin kohdalla.