Powstający na drodze transkrypcjitranskrypcjatranskrypcji mRNA służy jako matryca do syntezy białka. Mimo że proces powstawania mRNA wymaga nakładu energii, w komórce występują mechanizmy zapobiegania translacji, które w pewnych warunkach uniemożliwiają powstawanie białka na jego podstawie.

Ograniczenie produkcji zbędnego białka pozwala na zachowanie homeostazy w komórce. Ponadto dzięki mechanizmom zapobiegania translacji możliwe jest utrzymanie komórek macierzystych w stanie totipotencji, a także ochrona przed wirusami, których genom zostaje włączony do genomu gospodarza. Mechanizmy te są również skorelowane z procesem nowotworzenia, czyli powstawania komórek nowotworowych, ponieważ działają jako onkogenyonkogenyonkogeny oraz antyonkogeny.

W toku ewolucji wykształcił się system zwany interferencją RNA, który działa podobnie u wszystkich eukariontóweukariontyeukariontów. Interferencja RNA, zwana również wyciszaniem bądź wyłączaniem ekspresji genów, polega na zapobieganiu translacji mRNA poprzez degradację mRNA lub jego destabilizację, a także ogólne obniżenie poziomu translacji. Interferencja RNA opiera się na wykorzystaniu krótkich fragmentów RNA, które mają zdolność do hybrydyzacjihybrydyzacjahybrydyzacji z powstającym mRNA. Do dwóch głównych typów interferującego RNA zalicza się miRNA (microRNA) oraz siRNA (z ang. small interfering RNA). Więcej na ten temat przeczytasz w e‑materiale Rola drobnocząsteczkowych RNA w regulacji ekspresji genówPF6sod9BmRola drobnocząsteczkowych RNA w regulacji ekspresji genów.

Rośliny, zwierzęta oraz grzyby mają różnie nazwane mechanizmy zapobiegania translacji, jednakże każdy z nich działa w bardzo podobny sposób i w oparciu o podobne białka. Dlatego zapobieganie translacji u wszystkich organizmów eukariotycznych nazywane jest PTGS, czyli potranskrypcyjnym wyciszaniem genów (post‑transcriptional gene silencing).

Omawiane systemy odkrywano stopniowo.

Zapobieganie translacji w naturze zachodzi wówczas, gdy wytworzenie białka byłoby dla komórki niekorzystne lub szkodliwe. Przykładem takich sytuacji jest synteza białek, które w danym momencie są w komórce niepotrzebne. Może się to wiązać ze zmianami w środowisku, które wymuszają modyfikację w ekspresji genów. Zapobieganie translacji ma również ogromne znaczenie na wczesnych etapach rozwoju organizmu, a także podczas utrzymania komórek w stanie totipotencjitotipotencjatotipotencji.

Mechanizmy służące zapobieganiu translacji wykorzystywane są też w odpowiedzi immunologicznej, szczególnie podczas infekcji wirusowych. Kiedy wirus infekuje komórkę w cyklu litycznymcykl lityczny wirusacyklu litycznym, zmusza ją do produkcji własnych białek i tworzenia nowych wirusów, po czym powoduje jej zniszczenie. Komórka może się bronić przed wirusem poprzez zapobieganie translacji białek wirusa, dzięki czemu nie dochodzi do składania wirionów. W tym przypadku wykorzystywany jest siRNA, który ma wysoki stopień podobieństwa do sekwencji mRNA powstających z materiału genetycznego wirusa.

Słownik