
「生命係譯出嚟嘅。」
個題目好似懶有詩意咁,但其實呢句所言非虛,生命的確係譯出嚟嘅,靠嘅係眼睇唔見、喺顯微鏡下都睇唔見嘅譯者——Ribosome。
Ribosome係生物入面非常重要嘅大分子(Macromolecule)。點知佢重要呢?就係橫跨唔同界嘅生物都會見到佢嘅存在。人又好、菌又好、菇又好、霉又好、曱甴又好,全部都必需靠ribosome先至生存到。科學家認為ribosome係一粒古老嘅大分子,由生物形成初期就存在。
咁佢咁重要,究竟有咩用呢?首先好簡單講講生物嘅「中心教條」Central Dogma(冇錯,EVA動畫都有用到呢個專有名詞)。「中心教條」講嘅係資訊傳遞-生命資訊嘅傳遞。我哋寫字係一種傳遞資訊嘅方式,電腦啲1010係資訊傳遞,咁身體入面啲資訊係點傳㗎呢?要介紹三位主角出場:DNA, RNA同Protein(蛋白質)。呢三劍俠有順序嘅關係,DNA生RNA,RNA生Protein。DNA係用作保存同流傳嘅「正本」,所以既穩定又堅固;佢好似黃頁咁龐大,將所有資訊都牢牢記低。RNA係將DNA入面其中一忽抄出嚟嘅「抄本」,短暫而短小,係攞嚟使用同發佈嘅;可大量生產,係視乎需要而決定要抄寫幾多;而且係用完即棄,有如過眼雲煙,一閃即逝。Protein係製成品,係生產線嘅終點,係照住藍圖製造出嚟嘅機械;細胞入面種種活動都係靠蛋白質落手落腳去做;相比起DNA,Protein可謂形態萬千,種類繁多。「中心教條」講嘅資訊傳遞,就係指DNA嘅信息可以抄寫成RNA,而RNA又可翻譯成Protein。
我哋翻譯語言可以用Google translate,又或者靠一個識聽你講嘢、又精通另一種語言嘅人幫你傳譯。生物都有呢種傳譯機器。DNA靠DNA dependent RNA Polymerase抄成RNA;而Ribosome(終於入正題),就係將RNA譯成蛋白。
Ribosome識得讀一種RNA – messenger RNA (mRNA),按照上面嘅「密碼」,逐粒胺基酸砌落去。胺基酸就係蛋白嘅組件,好似你玩lego咁,砌幾十粒、百幾幾百粒(通常係呢個長度)、甚至幾萬粒(最大可高達三萬粒),砌好嘅「胺基酸鏈」就係蛋白質(長嘅叫蛋白,短嘅叫肽 peptide)。
Ribosome個結構好似漢堡包咁,分兩部份,一大一細,中間夾住條mRNA。佢會一路跣過去,一路讀,一路譯,一路砌,直至砌好mRNA上面要傳達嘅信息(所以叫messenger)為止。
不過要提多一點,就係Ribosome仲需要多一樣嘢先翻譯到mRNA。原來Ribosome係唔識一手拎住mRNA,另一隻手就搵啲相對應嘅胺基酸埋嚟連埋佢哋。佢需要一樣叫Transfer RNA (tRNA)嘅嘢。
tRNA係成個翻譯機器嘅重要橋樑 – 佢真係一條橋,一邊駁住粒胺基酸,另一邊有三粒蘊藏住翻譯規則嘅RNA核苷酸(nucleotide)(核苷酸即係RNA嘅組件,正如胺基酸係蛋白組件)。tRNA將兩個系統接駁埋一齊。
RNA有AUGC四個碼,Protein有廿個碼(廿隻胺基酸),而「中心教條」嘅翻譯規則就係 - 三粒RNA 核苷酸視為一個codon,一個codon可譯成一粒胺基酸。譬如AUG呢三粒可譯成methionine呢隻胺基酸,而UAG可譯成「完結/停止」。呢堆規則可以寫成一個表,叫codon table,就好似字典咁。
雖然mRNA上面係由連綿不斷嘅核苷酸(A, U, G, C)所組成,但我哋可以將上面嘅密碼三粒三粒咁拆開睇,睇成一個個codon。而生物入面亦都有好多款唔同嘅tRNA,各自擁有獨特嘅anti-codon。呢啲anti-codon會好似磁石咁痴落相對應嘅codon度,從而將正確嘅胺基酸帶過去。
Ribosome提供嘅係適當嘅環境,畀tRNA入嚟配對吓。就好似speed-dating咁,合則來不合則去。「配對」係A-site發生嘅事。如果啱key,Ribosome就會將佢哋帶入去內部,再將佢哋速遞過嚟嘅胺基酸(所以叫Transport RNA)連埋一齊。「連結」係P-site發生嘅事。完事就會去E-site,Exit,就此再見。Ribosome亦有份監察翻譯嘅準確性,對唔啱嘅話佢係唔會放人入去。雖然成個翻譯過程牽涉繁複嘅步驟,但係Ribosome翻譯嘅速度一啲都唔慢,每秒砌到20粒胺基酸㗎,即係廿幾卅秒就砌好一嚿蛋白。
圖入面Ribosome嘅3D立體結構並唔係隨手拈來嘅嘢,係經過血汗而得嘅科學發現。淨係發掘出呢個結構已經值一個諾貝爾獎。2009年嘅諾貝爾化學獎就係頒發畀Ribosome結構嘅發現團隊,得獎者2011年仲曾經嚟過香港講talk㖭。
中國晚清譯者嚴復講過:「譯事三難:信、達、雅。」、「信達而外,求其爾雅」。咁睇嘅話,Ribosome算得上係個稱職嘅譯者,佢的而且確做到「信」:按照規則、防止譯錯;「達」:將資訊成功傳遞變成有用嘅蛋白質;「雅」:用翻譯帶嚟雅麗嘅生命啊。