Die tweede stap in die implementering van genetiese inligting is die sintese van 'n proteïenmolekule gebaseer op boodskapper-RNA (vertaling). In teenstelling met transkripsie, kan 'n nukleotiedvolgorde egter nie direk in 'n aminosuur vertaal word nie, aangesien hierdie verbindings 'n ander chemiese aard het. Daarom vereis vertaling 'n tussenganger in die vorm van oordrag-RNA (tRNA), wie se funksie is om die genetiese kode in die "taal" van aminosure te vertaal.
Algemene kenmerke van oordrag-RNA
Vervoer-RNA's of tRNA's is klein molekules wat aminosure lewer na die plek van proteïensintese (in ribosome). Die hoeveelheid van hierdie tipe ribonukleïensuur in die sel is ongeveer 10% van die totale RNA-poel.
Soos ander tipes ribonukleïensure, bestaan tRNA uit 'n ketting van ribonukleosiedtrifosfate. Lengtedie nukleotiedvolgorde het 70-90 eenhede, en ongeveer 10% van die samestelling van die molekule val op klein komponente.
Weens die feit dat elke aminosuur sy eie draer in die vorm van tRNA het, sintetiseer die sel 'n groot aantal variëteite van hierdie molekule. Afhangende van die tipe lewende organisme, wissel hierdie aanwyser van 80 tot 100.
Funksies van tRNA
Oordrag-RNA is die verskaffer van die substraat vir proteïensintese wat in ribosome plaasvind. As gevolg van die unieke vermoë om beide aan aminosure en aan die sjabloonvolgorde te bind, tree tRNA op as 'n semantiese adapter in die oordrag van genetiese inligting vanaf die vorm van RNA na die vorm van 'n proteïen. Die interaksie van so 'n tussenganger met 'n koderingsmatriks, soos in transkripsie, is gebaseer op die beginsel van komplementariteit van stikstofbasisse.
Die hooffunksie van tRNA is om aminosuureenhede te aanvaar en dit na die apparaat van proteïensintese te vervoer. Agter hierdie tegniese proses is 'n groot biologiese betekenis - die implementering van die genetiese kode. Die implementering van hierdie proses is gebaseer op die volgende kenmerke:
- alle aminosure word gekodeer deur drieling van nukleotiede;
- vir elke drieling (of kodon) is daar 'n antikodon wat deel is van die tRNA;
- elke tRNA kan net aan 'n spesifieke aminosuur bind.
Dus, die aminosuurvolgorde van 'n proteïen word bepaal deur watter tRNA's en in watter volgorde in die proses komplementêr met boodskapper-RNA sal interaksie hêuitsendings. Dit is moontlik as gevolg van die teenwoordigheid van funksionele sentrums in die oordrag-RNA, waarvan een verantwoordelik is vir die selektiewe aanhegting van 'n aminosuur, en die ander vir binding aan 'n kodon. Daarom is die funksies en struktuur van tRNA nou verwant.
Struktuur van oordrag-RNA
TRNA is uniek deurdat sy molekulêre struktuur nie lineêr is nie. Dit sluit spiraalvormige dubbelstrengige afdelings in, wat stingels genoem word, en 3 enkelstrengige lusse. In vorm lyk hierdie bouvorm soos 'n klawerblaar.
Die volgende stamme word in die tRNA-struktuur onderskei:
- aanvaarder;
- anticodon;
- dihidrouridiel;
- pseudouridyl;
- bykomend.
Dubbelheliksstingels bevat 5 tot 7 Watson-Crickson-pare. Aan die einde van die akseptorstam is 'n klein ketting van ongepaarde nukleotiede, waarvan die 3-hidroksiel die plek is van aanhegting van die ooreenstemmende aminosuurmolekule.
Die strukturele streek vir verbinding met mRNA is een van die tRNA-lusse. Dit bevat 'n antikodon aanvullend tot die sintuigdrieling in boodskapper-RNA. Dit is die antikodon en die aanvaardende einde wat die adapterfunksie van tRNA verskaf.
Tersiêre struktuur van 'n molekule
"Klawerblaar" is 'n sekondêre struktuur van tRNA, maar as gevolg van vou verkry die molekule 'n L-vormige bouvorm, wat deur bykomende waterstofbindings bymekaar gehou word.
L-vorm is die tersiêre struktuur van tRNA en bestaan feitlik uit tweeloodregte A-RNA-helikse met 'n lengte van 7 nm en 'n dikte van 2 nm. Hierdie vorm van die molekule het net 2 ente, waarvan een 'n antikodon het, en die ander het 'n aanvaardersentrum.
Kenmerke van tRNA-binding aan aminosuur
Aktivering van aminosure (hul aanhegting aan oordrag-RNA) word uitgevoer deur aminoasiel-tRNA-sintetase. Hierdie ensiem verrig gelyktydig 2 belangrike funksies:
- kataliseer die vorming van 'n kovalente binding tussen die 3`-hidroksielgroep van die akseptorstam en die aminosuur;
- verskaf die beginsel van selektiewe passing.
Elkeen van die 20 aminosure het sy eie aminoasiel-tRNA-sintetase. Dit kan slegs met die toepaslike tipe vervoermolekule in wisselwerking tree. Dit beteken dat die antikodon van laasgenoemde komplementêr moet wees tot die triplet wat vir hierdie spesifieke aminosuur kodeer. Leusiensintetase sal byvoorbeeld net aan die tRNA bind wat vir leusien bedoel is.
Daar is drie nukleotied-bindende sakke in die aminoasiel-tRNA sintetase molekule, waarvan die konformasie en lading komplementêr is tot die nukleotiede van die ooreenstemmende antikodon in tRNA. Die ensiem bepaal dus die verlangde vervoermolekule. Baie minder dikwels dien die nukleotiedvolgorde van die akseptorstam as 'n herkenningsfragment.
