Transfer RNA je RNA s krátkym reťazcom zložená zo 70 až 95 nukleových látok základy a má štvorlístkovú štruktúru s 3 až 4 slučkami v dvojrozmernom pohľade. Pre každého z 20 známych proteinogénnych aminokyseliny, existuje najmenej 1 prenosová RNA, ktorá dokáže absorbovať „svoju“ aminokyselinu z cytosolu a sprístupniť ju pre biosyntézu proteínu v ribozóme endoplazmatického retikula.
Čo je prenosová RNA?
Transfer RNA, medzinárodne skrátená ako tRNA, pozostáva z približne 75 až 95 nukleových základy a v dvojrozmernom pôdoryse pripomína štruktúru podobnú štvorlístku s tromi nemennými slučkami a jednou variabilnou slučkou, ako aj stonkou akceptora aminokyselín. V trojrozmernej terciárnej štruktúre sa molekula tRNA viac podobá tvaru L, s krátkym noha zodpovedajúci akceptorovému kmeňu a dlhá noha zodpovedajúca antikodónovej slučke. Okrem štyroch nemodifikovaných nukleozidov adenozín, uridín, cytidín a guanozín, ktoré tiež tvoria základné stavebné prvky DNA a RNA, pozostáva časť tRNA z celkovo šiestich modifikovaných nukleozidov, ktoré nie sú súčasťou DNA a RNA. Dodatočnými nukleozidmi sú dihydrouridín, inozín, tiouridín, pseudouridín, N4-acetylcytidín a ribotymidín. V každej vetve tRNA konjuguje nukleová základy forma s dvojvláknovými segmentmi analogickými k DNA. Každá tRNA môže absorbovať a transportovať iba špecifickú z 20 známych proteínogénnych látok aminokyseliny na hrubé endoplazmatické retikulum na biosyntézu. Pre každú proteinogénnu aminokyselinu musí byť teda k dispozícii najmenej jedna špecializovaná transferová RNA. V skutočnosti je určite k dispozícii viac ako jedna tRNA aminokyseliny.
Funkcia, činnosť a roly
Hlavnou funkciou prenosovej RNA je umožniť špecifickej proteinogénnej aminokyseline z cytosolu ukotviť sa na svojom akceptore aminokyselín, transportovať ju do endoplazmatického retikula a tam sa naviazať na karboxylovú skupinu poslednej aminokyseliny pripojenej prostredníctvom peptidová väzba, takže sa rodiaci sa proteín predlžuje o jednu aminokyselinu. Ďalšia tRNA je potom pripravená na pripojenie „správnej“ aminokyseliny podľa kódovania. Procesy prebiehajú vysokou rýchlosťou. U eukaryotov, tj. Tiež ľudských buniek, sa polypeptidové reťazce predlžujú asi o 2 amino kyseliny za sekundu počas syntézy bielkovín. Priemerná chybovosť je asi jedna aminokyselina na tisíc. To znamená, že počas syntézy bielkovín bola asi každá tisícina aminokyseliny nesprávne vytriedená. Je zrejmé, že v priebehu vývoja sa táto chybovosť ustálila ako najlepší kompromis medzi potrebným výdajom energie a možnými negatívnymi účinkami chýb. Proces syntézy bielkovín prebieha takmer vo všetkých bunkách počas rastu a kvôli podpore ďalších metabolických funkcií. TRNA môže vykonávať iba svoju dôležitú úlohu a funkciu spočívajúcu v selekcii a prenose určitej amino skupiny kyseliny ak mRNA (messenger RNA) urobila kópie zodpovedajúcich gen segmenty DNA. Každá aminokyselina je v zásade kódovaná sekvenciou troch nukleových báz, kodónu alebo tripletu, takže so štyrmi možnými nukleovými bázami sa 4 k sile 3 rovná aritmeticky 64 možnostiam. Pretože však existuje iba 20 proteinogénnych amino látok kyseliny, niektoré triplety sa dajú použiť na kontrolu ako počiatočné alebo konečné kodóny. Niektoré aminokyseliny sú tiež kódované niekoľkými rôznymi tripletmi. To má výhodu v zabezpečení stupňa tolerancie chýb voči bodovým mutáciám, buď preto, že chybná sekvencia kodónu náhodou kóduje rovnakú aminokyselinu, alebo preto, že do proteínu je inkorporovaná aminokyselina s podobnými vlastnosťami, takže v mnohých prípadoch syntetizovaný proteín je nakoniec bezchybný alebo jeho funkčnosť je len do istej miery obmedzená.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Transferové RNA sú prítomné takmer vo všetkých bunkách v rôznom množstve a zložení. Sú zakódované ako iné proteíny. Za plány jednotlivých tRNA sú zodpovedné rôzne gény. Zodpovedné gény sa transkribujú do jadra v karyoplazme, kde sa syntetizujú aj takzvané prekurzory alebo pre-tRNA pred transportom cez jadrovú membránu do cytosolu. Pre-tRNA aktivované iba v cytozole bunky zostrih takzvaných intrónov, základných sekvencií, ktoré nemajú žiadnu funkciu na génoch a sú len pretiahnuté, ale napriek tomu sú transkribované. Po ďalších aktivačných krokoch je tRNA k dispozícii na transport špecifickej aminokyseliny. mitochondrie zohrávajú osobitnú úlohu, pretože majú vlastnú RNA, ktorá obsahuje aj gény, ktoré geneticky definujú tRNA pre svoje vlastné potreby. Mitochondriálne tRNA sa syntetizujú intramitochondriálne. Z dôvodu takmer univerzálneho zapojenia rôznych transferových RNA do syntézy proteínov a ich rýchlej premeny nie je optimálne koncentrácie môžu byť uvedené hodnoty alebo referenčné hodnoty s hornou a dolnou hranicou. Pre funkciu tRNA je dôležitá dostupnosť vhodných aminokyselín v cytosóle a ďalších enzýmy schopné aktivovať tRNA.
Choroby a poruchy
Hlavnými hrozbami prenosu dysfunkcie RNA sú nedostatky v aminokyselinách, najmä nedostatky v esenciálne aminokyseliny že telo nedokáže kompenzovať inými aminokyselinami alebo inými látkami. Najväčšie nebezpečenstvo spočíva v skutočných poruchách vo funkcii tRNA gen mutácie, ktoré zasahujú v špecifických bodoch pri spracovaní prenosovej RNA a v najhoršom prípade viesť k strate funkcie zodpovedajúcej molekuly tRNA. thalassemia, anémia pripisovaný a gen mutácia v intróne 1 slúži ako príklad. Génová mutácia génu kódujúceho intrón 2 vedie tiež k rovnakému symptómu. V dôsledku toho je vážne narušený hemoglobín syntéza v erytrocyty, čo má za následok neadekvátne kyslík napájanie.
