Die interaksie en struktuur van IRNA, tRNA, RRNA - die drie hoofnukleïensure, word deur so 'n wetenskap soos sitologie beskou. Dit sal help om uit te vind wat die rol van vervoer-ribonukleïensuur (tRNA) in selle is. Hierdie baie klein, maar terselfdertyd onteenseglik belangrike molekule neem deel aan die proses om die proteïene waaruit die liggaam bestaan te kombineer.
Wat is die struktuur van tRNA? Dit is baie interessant om hierdie stof "van binne" te oorweeg om sy biochemie en biologiese rol uit te vind. En ook, hoe is die struktuur van tRNA en sy rol in proteïensintese onderling verwant?
Wat is tRNA, hoe werk dit?
Vervoer-ribonukleïensuur is betrokke by die konstruksie van nuwe proteïene. Byna 10% van alle ribonukleïensure is vervoer. Om dit duidelik te maak uit watter chemiese elemente 'n molekule gevorm is, sal ons die struktuur van die sekondêre struktuur van tRNA beskryf. Sekondêre struktuur neem alle belangrike chemiese bindings tussen elemente in ag.
Dit is 'n makromolekule wat uit 'n polinukleotiedketting bestaan. Stikstofbasisse daarin word deur waterstofbindings verbind. Soos in DNA, het RNA 4 stikstofbasisse: adenien,sitosien, guanien en urasiel. In hierdie verbindings word adenien altyd met uracil geassosieer, en guanien, soos gewoonlik, met sitosien.
Waarom het 'n nukleotied die voorvoegsel ribo-? Eenvoudig, alle lineêre polimere wat 'n ribose in plaas van 'n pentose aan die basis van die nukleotied het, word ribonuklein genoem. En oordrag-RNA is een van 3 tipes van net so 'n ribonukleïen-polimeer.
Struktuur van tRNA: biochemie
Kom ons kyk na die diepste lae van die molekulêre struktuur. Hierdie nukleotiede het 3 komponente:
- Sukrose, ribose is betrokke by alle tipes RNA.
- Fosforsuur.
- Stikstofbasisse. Dit is puriene en pirimidiene.
Stikstofbasisse word deur sterk bindings met mekaar verbind. Dit is gebruiklik om basisse in purien en pirimidien te verdeel.
Puriene is adenien en guanien. Adenien stem ooreen met 'n adenielnukleotied van 2 onderling verbinde ringe. En guanien stem ooreen met dieselfde "enkelring" guaniennukleotied.
Piramidiene is sitosien en urasil. Pirimidiene het 'n enkelringstruktuur. Daar is geen timien in RNA nie, aangesien dit vervang word deur 'n element soos uracil. Dit is belangrik om te verstaan voordat jy na ander strukturele kenmerke van tRNA kyk.
tipes RNA
Soos jy kan sien, kan die struktuur van TRNA nie kortliks beskryf word nie. Jy moet in biochemie delf om die doel van die molekule en sy ware struktuur te verstaan. Watter ander ribosomale nukleotiede is bekend? Daar is ook matriks- of inligtings- en ribosomale nukleïensure. Afgekort as RNA en RNA. Al 3molekules werk nou saam met mekaar in die sel sodat die liggaam korrek gestruktureerde proteïenbolletjies ontvang.
Dit is onmoontlik om die werk van een polimeer voor te stel sonder die hulp van 2 ander. Strukturele kenmerke van tRNA's word meer verstaanbaar as dit in samehang met funksies beskou word wat direk verband hou met die werk van ribosome.
Die struktuur van IRNA, tRNA, RRNA is in baie opsigte soortgelyk. Almal het 'n ribose basis. Hulle struktuur en funksies verskil egter.
Ontdekking van nukleïensure
Die Switser Johann Miescher het in 1868 makromolekules in die selkern gevind, wat later nukleiene genoem is. Die naam "kerne" kom van die woord (kern) - die kern. Alhoewel 'n bietjie later gevind is dat in eensellige wesens wat nie 'n kern het nie, hierdie stowwe ook teenwoordig is. In die middel van die 20ste eeu is die Nobelprys ontvang vir die ontdekking van die sintese van nukleïensure.
TRNA funksioneer in proteïensintese
Die naam self - oordrag-RNA spreek van die hooffunksie van die molekule. Hierdie nukleïensuur "bring" die essensiële aminosuur saam wat die ribosomale RNA benodig om 'n bepaalde proteïen te maak.
Die tRNA-molekule het min funksies. Die eerste is die herkenning van die IRNA-kodon, die tweede funksie is die aflewering van boustene - aminosure vir proteïensintese. Nog sommige kenners onderskei die aanvaarderfunksie. Dit wil sê die byvoeging van aminosure volgens die kovalente beginsel. 'n Ensiem soos aminosil-tRNA-sintatase help om hierdie aminosuur te "heg".
Hoe is die struktuur van tRNA verwant aan syfunksies? Hierdie spesiale ribonukleïensuur is so gerangskik dat daar aan die een kant stikstofbasisse is, wat altyd in pare verbind is. Dit is die elemente wat aan ons bekend is - A, U, C, G. Presies 3 "letters" of stikstofbasisse maak die antikodon uit - die omgekeerde stel elemente wat volgens die beginsel van komplementariteit met die kodon in wisselwerking tree.
Hierdie belangrike strukturele kenmerk van tRNA verseker dat daar geen foute sal wees wanneer die sjabloonnukleïensuur gedekodeer word nie. Dit hang immers van die presiese volgorde van aminosure af of die proteïen wat die liggaam op die oomblik benodig, reg gesintetiseer is.
Boukenmerke
Wat is die strukturele kenmerke van tRNA en sy biologiese rol? Dit is 'n baie ou struktuur. Sy grootte is iewers rondom 73 - 93 nukleotiede. Die molekulêre gewig van 'n stof is 25 000–30 000.
Die struktuur van die sekondêre struktuur van tRNA kan uitmekaar gehaal word deur die 5 hoofelemente van die molekule te bestudeer. Dus, hierdie nukleïensuur bestaan uit die volgende elemente:
- ensiemkontaklus;
- lus vir kontak met die ribosoom;
- antikodon-lus;
- aanvaarderstam;
- die antikodon self.
En ken ook 'n klein veranderlike lus in die sekondêre struktuur toe. Een skouer in alle tipes tRNA is dieselfde - 'n stam van twee sitosien- en een adenosienresidu. Dit is op hierdie plek waar die verband met 1 van die 20 beskikbare aminosure plaasvind. Elke aminosuur het 'n aparte ensiem - sy eie aminoasiel-tRNA.
Alle inligting wat die struktuur van almal enkripteernukleïensure word in DNA self gevind. Die struktuur van tRNA in alle lewende wesens op die planeet is byna identies. Dit sal soos 'n blaar lyk as dit in 2D bekyk word.
As jy egter in volume kyk, lyk die molekule soos 'n L-vormige geometriese struktuur. Dit word beskou as die tersiêre struktuur van tRNA. Maar vir die gerief van studie is dit gebruiklik om visueel te "ontdraai". Die tersiêre struktuur word gevorm as gevolg van die interaksie van elemente van die sekondêre struktuur, daardie dele wat onderling aanvullend is.
Die tRNA-arms of -ringe speel 'n belangrike rol. Een arm, byvoorbeeld, word benodig vir chemiese binding met 'n spesifieke ensiem.
'n Kenmerkende kenmerk van 'n nukleotied is die teenwoordigheid van 'n groot aantal nukleosiede. Daar is meer as 60 tipes van hierdie minderjarige nukleosiede.
Struktuur van tRNA en kodering van aminosure
Ons weet dat die tRNA-antikodon 3 molekules lank is. Elke antikodon stem ooreen met 'n spesifieke, "persoonlike" aminosuur. Hierdie aminosuur word met 'n spesiale ensiem aan die tRNA-molekule verbind. Sodra die 2 aminosure bymekaar kom, word die bindings aan die tRNA gebreek. Alle chemiese verbindings en ensieme word benodig tot op die vereiste tyd. Dit is hoe die struktuur en funksies van tRNA onderling verbind is.
Daar is 61 soorte sulke molekules in die sel. Daar kan 64 wiskundige variasies wees. Daar ontbreek egter 3 tipes tRNA as gevolg van die feit dat presies hierdie aantal stopkodons in die IRNA nie antikodons het nie.
Interaksie van IRNA en TRNA
Kom ons kyk na die interaksie van 'n stof met MRNA en RRNA, sowel as strukturele kenmerke van TRNA. Struktuur en doelmakromolekules is onderling verbind.
Die struktuur van IRNA kopieer inligting vanaf 'n aparte afdeling van DNS. DNA self is 'n te groot verbinding van molekules, en dit verlaat nooit die kern nie. Daarom is 'n tussenganger-RNA nodig - inligting.
Gegrond op die volgorde van molekules wat deur die RNA gekopieer word, bou die ribosoom 'n proteïen. Die ribosoom is 'n aparte polinukleotiedstruktuur, waarvan die struktuur verduidelik moet word.
Ribosomale tRNA-interaksie
Ribosomale RNA is 'n groot organel. Sy molekulêre gewig is 1 000 000 - 1 500 000. Byna 80% van die totale hoeveelheid RNA is ribosomale nukleotiede.
Dit vang soort van die IRNA-ketting en wag vir antikodons wat tRNA-molekules sal saambring. Ribosomale RNA bestaan uit 2 subeenhede: klein en groot.
Die ribosoom word die "fabriek" genoem, want in hierdie organel vind al die sintese van stowwe wat nodig is vir die alledaagse lewe plaas. Dit is ook 'n baie ou selstruktuur.
Hoe vind proteïensintese in die ribosoom plaas?
Die struktuur van tRNA en sy rol in proteïensintese is onderling verwant. Die antikodon wat aan een van die kante van die ribonukleïensuur geleë is, is in sy vorm geskik vir die hooffunksie - die aflewering van aminosure na die ribosoom, waar die geleidelike belyning van die proteïen plaasvind. In wese dien die TRNA as 'n tussenganger. Sy taak is net om die nodige aminosuur te bring.
Wanneer inligting van een deel van die IRNA gelees word, beweeg die ribosoom verder langs die ketting. Die matriks is slegs nodig vir oordraggeënkodeerde inligting oor die konfigurasie en funksie van 'n enkele proteïen. Vervolgens nader 'n ander tRNA die ribosoom met sy stikstofbasisse. Dit dekodeer ook die volgende deel van die RNC.
Dekodering vind soos volg plaas. Stikstofbasisse kombineer volgens die beginsel van komplementariteit op dieselfde manier as in DNA self. Gevolglik sien TRNA waar dit moet "vasmeer" en na watter "hangar" om die aminosuur te stuur.
Dan in die ribosoom word die aminosure wat so geselekteer is, chemies gebind, stap vir stap word 'n nuwe lineêre makromolekule gevorm, wat na die einde van sintese in 'n bolletjie (bal) draai. Gebruikte tRNA's en IRNA's, wat hul funksie vervul het, word uit die proteïen "fabriek" verwyder.
Wanneer die eerste deel van die kodon aan die antikodon verbind, word die leesraam bepaal. Vervolgens, as om een of ander rede 'n raamverskuiwing plaasvind, sal 'n teken van die proteïen verwerp word. Die ribosoom kan nie in hierdie proses ingryp en die probleem oplos nie. Eers nadat die proses voltooi is, word die 2 rRNA subeenhede weer gekombineer. Gemiddeld, vir elke 104 aminosure, is daar 1 fout. Vir elke 25 proteïene wat reeds saamgestel is, sal daar sekerlik ten minste 1 replikasiefout voorkom.
TRNA as oorblyfselmolekules
Aangesien tRNA moontlik bestaan het ten tyde van die ontstaan van lewe op aarde, word dit 'n oorblyfselmolekule genoem. Daar word geglo dat RNA die eerste struktuur is wat voor DNA bestaan het en toe ontwikkel het. The RNA World Hipothesis - geformuleer in 1986 deur die laureaat W alter Gilbert. Om egter te bewysdis nog steeds moeilik. Die teorie word deur voor die hand liggende feite verdedig - tRNA-molekules is in staat om blokke inligting te stoor en op een of ander manier hierdie inligting te implementeer, dit wil sê, doen werk.
Maar teenstanders van die teorie voer aan dat 'n kort lewensduur van 'n stof nie kan waarborg dat tRNA 'n goeie draer van enige biologiese inligting is nie. Hierdie nukleotiede word vinnig afgebreek. Die leeftyd van tRNA in menslike selle wissel van etlike minute tot etlike ure. Sommige spesies kan tot 'n dag hou. En as ons praat oor dieselfde nukleotiede in bakterieë, dan is die terme baie korter - tot 'n paar uur. Boonop is die struktuur en funksies van tRNA te kompleks vir 'n molekule om die primêre element van die Aarde se biosfeer te word.
