Siirrä RNA

Siirrä RNA "Lyhytketjuinen RNA", joka koostuu 70 - 95 nuklea-emäksestä ja jolla on kaksiulotteisessa näkymässä apilamainen rakenne, jossa on 3 - 4 silmukkaa.

Jokaisessa 20 tunnetusta proteinogeenisestä aminohaposta on vähintään yksi siirto-RNA, joka voi ottaa "sen" aminohapponsa sytosolista ja tehdä sen käytettäväksi proteiinin biosynteesille endoplasmisen retikulumin ribosomilla.

Mikä on Transfer RNA?

Siirto-RNA, joka tunnetaan kansainvälisesti nimellä tRNA lyhennettynä, koostuu noin 75 - 95 nuklea-emäksestä ja muistuttaa kaksiulotteisessa ylhäältä päin apinalehden kaltaista rakennetta, jossa on kolme kiinteää ja yksi muuttuva silmukka ja aminohapon vastaanottajavarsi.

Kolmiulotteisessa tertiäärisessä rakenteessa tRNA-molekyyli on enemmän kuin L-muoto, jossa lyhyt jalka vastaa vastaanottajavarretta ja pitkä jalka antikodonin silmukkaan. Neljän muuttumattoman nukleosidin, adenosiinin, uridiinin, sytidiinin ja guanosiinin lisäksi, jotka muodostavat myös DNA: n ja RNA: n perusrakennusosat, osa tRNA: sta koostuu yhteensä kuudesta muunnetusta nukleosidista, jotka eivät ole osaa DNA: ta ja RNA: ta. Lisä nukleosideja ovat dihydrouridiini, inosiini, tiouridiini, pseudouridiini, N4-asetyylisytidiini ja ribotymidiini.

Jokaisessa tRNA-haarassa konjugoivat nuklea-emäkset muodostuvat kaksijuosteisilla osilla, jotka ovat analogisia DNA: lle. Jokainen tRNA voi ottaa vain tietyn 20: sta tunnetusta proteinogeenisestä aminohaposta ja kuljettaa sen karkeaseen endoplasmiseen retikulumiin biosynteesiä varten ja saattaa sen saataville siellä. Sen mukaisesti jokaiselle proteinogeeniselle aminohapolle on oltava käytettävissä ainakin yksi erikoistunut siirto- RNA. Todellisuudessa tietyille aminohapoille on saatavana useampi kuin yksi tRNA.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Siirto-RNA: n päätehtävänä on antaa sytosolista saatavalle spesifiselle proteinogeeniselle aminohapolle kiinnittyä aminohappoakseptoriinsa, kuljettaa se endoplasmaiseen retikulumiin ja kiinnittää se peptidisidoksen kautta viimeksi talletettujen aminohappojen karboksiryhmään siten, että muodostuva proteiini pidentynyt yhdellä aminohapolla.

Seuraava tRNA on sitten jälleen valmis tallentamaan “oikea” aminohappo koodauksen mukaisesti. Prosessit tapahtuvat suurella nopeudella. Eukaryooteissa, mukaan lukien ihmisen solut, polypeptidiketjut pidentyvät noin 2 aminohapolla sekunnissa proteiinisynteesin aikana. Keskimääräinen virhesuhde on noin yksi aminohappo tuhatta kohden. Tämä tarkoittaa, että suunnilleen joka tuhannes aminohappo on lajiteltu väärin proteiinisynteesin aikana. On selvää, että evoluutiovaiheessa tämä virheaste on tasaantunut parhaaksi kompromissiksi tarvittavien energiamenojen ja virheiden mahdollisten kielteisten vaikutusten välillä.

Proteiinisynteesin prosessi tapahtuu melkein kaikissa soluissa kasvun aikana ja tukemaan muuta aineenvaihduntaa. TRNA voi suorittaa tärkeän tehtävänsä ja funktionsa valita ja kuljettaa tiettyjä aminohappoja vain, jos mRNA (lähetti-RNA) on tehnyt kopioita vastaavista DNA-geenisegmenteistä. Jokainen aminohappo koodaa perustavanlaatuisesti kolmen nukleaanisen emäksen sekvenssin, kodonin tai tripletin, niin että neljä mahdollista nukleiiniemästä, jotka ovat aritmeettisesti 4 3: n voimaan, on 64 mahdollista. Koska proteinogeenisiä aminohappoja on kuitenkin vain 20, joitain triplettejä voidaan käyttää kontrolli- tai aloituskodonina. Joitakin aminohappoja koodaa myös useita erilaisia ​​triplettejä.

Tällä on etuna se, että saavutetaan tietty virhetoleranssi pistemutaatioihin, koska joko kodonin väärä sekvenssi sattuu koodaamaan samaa aminohappoa tai koska proteiiniin on rakennettu aminohappo, jolla on samanlaiset ominaisuudet, niin että monissa tapauksissa syntetisoitu proteiini on viime kädessä virheetön tai sen toiminnallisuus on vain vähän rajoitettu.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Siirto-RNA: t ovat läsnä melkein kaikissa soluissa eri määrinä ja erilaisina koostumuksina. Ne koodataan kuten muutkin proteiinit. Eri geenit ovat vastuussa yksittäisten tRNA: n suunnitelmista. Vastuulliset geenit transkriptoidaan solun ytimessä karyoplasmassa, jossa syntetisoidaan myös niin kutsutut prekursorit tai pre-tRNA: t ennen niiden kuljettamista ydinmembraanin läpi sytosoliin.

Vain solun sytosolissa pre-tRNA: t, silmukoimalla pois niin kutsutut intronit, emässekvensseistä, joilla ei ole toimintoa geeneissä ja joita kannetaan vain pitkin, mutta transkriptoidaan joka tapauksessa. Lisäaktivointivaiheiden jälkeen tRNA on saatavana tietyn aminohapon kuljettamiseen. Mitokondrioilla on erityinen rooli, koska heillä on oma RNA, joka sisältää myös geenejä, jotka määrittelevät geneettisesti tRNA: t omiin tarpeisiinsa. Mitokondriaaliset tRNA: t syntetisoidaan intramitokondriaalisesti.

Koska erilaiset siirto-RNA: t osallistuvat melkein yleisesti proteiinisynteesiin ja koska niiden nopea muuntaminen ei ole mahdollista, ei voida antaa optimaalisia pitoisuusarvoja tai vertailuarvoja ylä- ja alarajoilla. Vastaavien aminohappojen saatavuus sytosolissa ja muissa entsyymeissä, jotka kykenevät aktivoimaan tRNA: t, on tärkeä tRNA: ien toiminnalle.

Sairaudet ja häiriöt

Suurimmat vaarat siirto-RNA: n toiminnan häiriöille ovat aminohappojen tarjonnan puute, erityisesti välttämättömien aminohappojen puute, jota elin ei pysty kompensoimaan muilla aminohapoilla tai muilla aineilla.

Mitä tulee tRNA: n toiminnan todellisiin häiriöihin, suurin vaara on geenimutaatioissa, jotka puuttuvat tietyissä kohdissa siirto-RNA: n käsittelyyn ja pahimmassa tapauksessa johtavat vastaavan tRNA-molekyylin toimintahäiriöön. Thalassemia, anemia, joka johtuu geenimutaatiosta intronissa 1, toimii esimerkkinä. Intronia 2 koodaavan geenin mutaatio johtaa myös samaan oireeseen. Seurauksena on, että hemoglobiinisynteesi on rajoittunut ankarasti punasoluissa, joten tapahtuu riittämätöntä happea.