Langkah kedua dalam pelaksanaan maklumat genetik ialah sintesis molekul protein berdasarkan RNA messenger (terjemahan). Walau bagaimanapun, tidak seperti transkripsi, urutan nukleotida tidak boleh diterjemahkan ke dalam asid amino secara langsung, kerana sebatian ini mempunyai sifat kimia yang berbeza. Oleh itu, terjemahan memerlukan perantara dalam bentuk pemindahan RNA (tRNA), yang berfungsi untuk menterjemahkan kod genetik ke dalam "bahasa" asid amino.
Ciri umum RNA pemindahan
RNA pengangkutan atau tRNA ialah molekul kecil yang menghantar asid amino ke tapak sintesis protein (ke dalam ribosom). Jumlah asid ribonukleik jenis ini dalam sel adalah kira-kira 10% daripada jumlah kumpulan RNA.
Seperti jenis asid ribonukleik yang lain, tRNA terdiri daripada rantaian trifosfat ribonukleosida. Panjangjujukan nukleotida mempunyai 70-90 unit, dan kira-kira 10% daripada komposisi molekul jatuh pada komponen kecil.
Disebabkan fakta bahawa setiap asid amino mempunyai pembawa sendiri dalam bentuk tRNA, sel mensintesis sejumlah besar jenis molekul ini. Bergantung pada jenis organisma hidup, penunjuk ini berbeza dari 80 hingga 100.
Fungsi tRNA
Pemindahan RNA ialah pembekal substrat untuk sintesis protein yang berlaku dalam ribosom. Disebabkan oleh keupayaan unik untuk mengikat kedua-dua asid amino dan kepada jujukan templat, tRNA bertindak sebagai penyesuai semantik dalam pemindahan maklumat genetik daripada bentuk RNA kepada bentuk protein. Interaksi perantara sedemikian dengan matriks pengekodan, seperti dalam transkripsi, adalah berdasarkan prinsip pelengkap asas nitrogen.
Fungsi utama tRNA ialah menerima unit asid amino dan mengangkutnya ke radas sintesis protein. Di sebalik proses teknikal ini terdapat makna biologi yang besar - pelaksanaan kod genetik. Pelaksanaan proses ini adalah berdasarkan ciri berikut:
- semua asid amino dikodkan oleh triplet nukleotida;
- untuk setiap triplet (atau kodon) terdapat antikodon yang merupakan sebahagian daripada tRNA;
- setiap tRNA hanya boleh mengikat kepada asid amino tertentu.
Oleh itu, jujukan asid amino protein ditentukan oleh tRNA yang mana dan dalam susunan apa yang akan saling berinteraksi dengan RNA utusan dalam prosessiaran. Ini mungkin disebabkan oleh kehadiran pusat berfungsi dalam RNA pemindahan, satu daripadanya bertanggungjawab untuk lampiran terpilih asid amino, dan satu lagi untuk mengikat kodon. Oleh itu, fungsi dan struktur tRNA saling berkait rapat.
Struktur pemindahan RNA
TRNA adalah unik kerana struktur molekulnya tidak linear. Ia termasuk bahagian bertali dua heliks, yang dipanggil batang, dan 3 gelung beruntai tunggal. Dari segi bentuk, konformasi ini menyerupai daun semanggi.
Batang berikut dibezakan dalam struktur tRNA:
- penerima;
- antikodon;
- dihydrouridyl;
- pseudouridyl;
- tambahan.
Batang double helix mengandungi 5 hingga 7 pasangan Watson-Crickson. Di hujung batang penerima terdapat rantai kecil nukleotida yang tidak berpasangan, 3-hidroksil daripadanya merupakan tapak perlekatan molekul asid amino yang sepadan.
Rantau struktur untuk sambungan dengan mRNA ialah salah satu gelung tRNA. Ia mengandungi antikodon pelengkap kepada triplet deria dalam RNA messenger. Antikodon dan hujung penerimaan yang menyediakan fungsi penyesuai tRNA.
Struktur tertier bagi molekul
"Cloverleaf" ialah struktur sekunder tRNA, namun, disebabkan lipatan, molekul memperoleh konformasi berbentuk L, yang disatukan oleh ikatan hidrogen tambahan.
L-form ialah struktur tertier tRNA dan terdiri daripada dua secara praktikalheliks A-RNA berserenjang yang mempunyai panjang 7 nm dan ketebalan 2 nm. Bentuk molekul ini hanya mempunyai 2 hujung, satu daripadanya mempunyai antikodon, dan satu lagi mempunyai pusat penerima.
Ciri tRNA yang mengikat kepada asid amino
Pengaktifan asid amino (lekatannya pada pemindahan RNA) dijalankan oleh aminoacyl-tRNA synthetase. Enzim ini secara serentak melaksanakan 2 fungsi penting:
- memangkinkan pembentukan ikatan kovalen antara kumpulan 3`-hidroksil batang penerima dan asid amino;
- menyediakan prinsip padanan terpilih.
Setiap 20 asid amino mempunyai sintetase aminoasil-tRNA sendiri. Ia hanya boleh berinteraksi dengan jenis molekul pengangkutan yang sesuai. Ini bermakna bahawa antikodon yang terakhir mesti menjadi pelengkap kepada pengekodan triplet asid amino tertentu ini. Contohnya, leucine synthetase hanya akan terikat pada tRNA yang dimaksudkan untuk leucine.
Terdapat tiga poket pengikat nukleotida dalam molekul sintetase aminoacyl-tRNA, yang konformasi dan casnya adalah pelengkap kepada nukleotida antikodon yang sepadan dalam tRNA. Oleh itu, enzim menentukan molekul pengangkutan yang dikehendaki. Lebih jarang, jujukan nukleotida batang penerima berfungsi sebagai serpihan pengecaman.
