Transfer RNA je RNA kratkog lanca koja se sastoji od 70 do 95 nukleinskih baze i ima strukturu nalik djetelini s 3 do 4 petlje u dvodimenzionalnom prikazu. Za svaki od 20 poznatih proteinogenih aminokiseline, postoji najmanje 1 prijenosna RNA koja može uzeti svoju "aminokiselinu" iz citosola i učiniti je dostupnom za biosintezu proteina u ribosomu endoplazmatskog retikuluma.
Što je prijenosna RNA?
Prijenosna RNA, međunarodno skraćena kao tRNA, sastoji se od približno 75 do 95 nukleinskih baze i, u dvodimenzionalnom tlocrtu, podsjeća na strukturu nalik na djetelinu s tri nepromjenjive petlje i jednom promjenjivom petljom, kao i stabljikom akceptora aminokiselina. U trodimenzionalnoj tercijarnoj strukturi molekula tRNA više sliči L-obliku, s kratkim noga koja odgovara akceptorskoj stabljici i dugačka noga koja odgovara petlji antikodona. Pored četiri nemodificirana nukleozida adenozin, uridin, citidin i gvanozin, koji također čine osnovne građevne blokove DNA i RNA, dio tRNA sastoji se od ukupno šest modificiranih nukleozida koji nisu dio DNA i RNA. Dodatni nukleozidi su dihidrouridin, inozin, tiouridin, pseudouridin, N4-acetilcitidin i ribotimidin. U svakoj grani tRNA, konjugirajući nukleinski baze oblik s dvolančanim segmentima analognim DNA. Svaka tRNA može uzeti i transportirati samo određenu od 20 poznatih proteinogenih tvari aminokiseline do grubog endoplazmatskog retikuluma za biosintezu. Dakle, za svaku proteinogenu aminokiselinu mora biti dostupna najmanje jedna specijalizirana prijenosna RNA. U stvarnosti je sigurno dostupno više od jedne tRNA aminokiseline.
Funkcija, radnja i uloge
Glavna funkcija prijenosne RNA je omogućiti određenoj proteinogenoj aminokiselini iz citosola da se usidri na svoj akceptor aminokiselina, transportirati je u endoplazmatski retikulum i tamo se vezati za karboksi skupinu posljednje aminokiseline spojene putem peptidna veza, tako da se proteini koji se rađaju produljuju za jednu aminokiselinu. Sljedeća tRNA je tada spremna za vezanje "ispravne" aminokiseline prema kodiranju. Procesi se odvijaju velikom brzinom. U eukariota, tj. Također u ljudskim stanicama, polipeptidni lanci produžuju se za oko 2 amino kiseline u sekundi tijekom sinteze proteina. Prosječna stopa pogreške je oko jedna aminokiselina na tisuću. To znači da je tijekom sinteze proteina otprilike svaka tisućita aminokiselina bila pogrešno sortirana. Očito je da je tijekom evolucije ova stopa pogrešaka nastala kao najbolji kompromis između potrebne potrošnje energije i mogućih negativnih učinaka pogreške. Proces sinteze bjelančevina događa se u gotovo svim stanicama tijekom rasta i podupire druge metaboličke funkcije. TRNA može obavljati samo svoju važnu zadaću i funkciju odabira i transporta određenih amino kiseline ako je mRNA (messenger RNA) napravila kopije odgovarajuće gen segmenti DNK. Svaka aminokiselina u osnovi je kodirana slijedom od tri nukleinske baze, kodonom ili tripletom, tako da je s četiri moguće nukleinske baze 4 u snagu od 3 aritmetički jednaka 64 mogućnosti. Međutim, budući da postoji samo 20 proteinogenih amino kiseline, neke trojke mogu se koristiti za kontrolu kao početni ili konačni kodoni. Također, neke aminokiseline kodiraju nekoliko različitih trojki. To ima tu prednost što pruža stupanj tolerancije na greške točkastih mutacija, bilo zato što slučajno neispravni slijed kodona kodira istu aminokiselinu ili zato što je aminokiselina sa sličnim svojstvima ugrađena u protein, tako da u mnogim slučajevima sintetizirani protein u konačnici nema grešaka ili je njegova funkcionalnost samo donekle ograničena.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Prijenosne RNA prisutne su u gotovo svim stanicama u različitim količinama i sastavu. Kodirani su kao i drugi proteini. Za nacrte pojedinih tRNA odgovorni su različiti geni. Odgovorni geni transkribiraju se u jezgri u karioplazmi, gdje se također sintetiziraju takozvani prekurzori ili pre-tRNA prije nego što se transportiraju kroz nuklearnu membranu u citosol. Samo u citozolu stanice nalaze se pre-tRNA koje aktivira spajajući takozvane introne, sekvence baza koje nemaju funkciju na gene i samo se vuku, ali se unatoč tome transkribiraju. Nakon daljnjih koraka aktivacije, tRNA je dostupna za transport određene aminokiseline. Mitohondriji igraju posebnu ulogu jer imaju vlastitu RNA koja također sadrži gene koji genetski definiraju tRNA za vlastite potrebe. Mitohondrijske tRNA sintetiziraju se intramitohondrijski. Zbog gotovo univerzalnog sudjelovanja različitih prijenosnih RNA u sintezi proteina i zbog njihove brze pretvorbe, nije optimalno koncentracija mogu se dati vrijednosti ili referentne vrijednosti s gornjom i donjom granicom. Važno za funkciju tRNA je dostupnost odgovarajućih aminokiselina u citozolu i ostalim enzimi sposobni aktivirati tRNA.
Bolesti i poremećaji
Glavne prijetnje prijenosu disfunkcije RNA su nedostaci aminokiselina, posebno nedostaci u esencijalnih amino kiselina da tijelo ne može nadoknaditi drugim aminokiselinama ili drugim tvarima. S obzirom na stvarne poremećaje u funkciji tRNA, najveća opasnost leži u gen mutacije koje interveniraju na određenim točkama u obradi prijenosne RNA i, u najgorem slučaju, dovesti do gubitka funkcije odgovarajuće molekule tRNA. talasemija, anemija pripisuje se a gen mutacija u intronu 1, služi kao primjer. Genska mutacija gena koji kodira intron 2 također dovodi do istog simptoma. Kao rezultat toga, postoje ozbiljno oštećeni hemoglobin sinteza u eritrociti, što rezultira neadekvatnim kisik Opskrba.
