Transfer RNA je RNA s krátkým řetězcem složená ze 70 až 95 nukleových základy a má strukturu podobnou čtyřlístku se 3 až 4 smyčkami v dvourozměrném pohledu. Pro každého z 20 známých proteinogenních aminokyseliny, existuje alespoň 1 přenosová RNA, která může absorbovat „svou“ aminokyselinu z cytosolu a zpřístupnit ji pro biosyntézu proteinu v ribozomu endoplazmatického retikula.
Co je přenosová RNA?
Transfer RNA, mezinárodně zkráceně tRNA, se skládá z přibližně 75 až 95 nukleových základy a ve dvojrozměrném půdorysu se podobá struktuře podobné čtyřlístku se třemi neměnnými smyčkami a jednou proměnnou smyčkou, stejně jako stonek akceptoru aminokyselin. V trojrozměrné terciární struktuře se molekula tRNA více podobá tvaru L, s krátkou noha odpovídající akceptorovému dříku a dlouhé noze odpovídající antikodonové smyčce. Kromě čtyř nemodifikovaných nukleosidů adenosin, uridin, cytidin a guanosin, které také tvoří základní stavební kameny DNA a RNA, tvoří část tRNA celkem šest modifikovaných nukleosidů, které nejsou součástí DNA a RNA. Dalšími nukleosidy jsou dihydrouridin, inosin, thiouridin, pseudouridin, N4-acetylcytidin a ribothymidin. V každé větvi tRNA konjugující nukleová základy forma s dvouvláknovými segmenty analogickými s DNA. Každá tRNA může přijímat a transportovat pouze specifickou z 20 známých proteinogenních aminokyseliny do hrubého endoplazmatického retikula pro biosyntézu. Proto musí být pro každou proteinogenní aminokyselinu k dispozici alespoň jedna specializovaná přenosová RNA. Ve skutečnosti je jistě k dispozici více než jedna tRNA aminokyseliny.
Funkce, akce a role
Hlavní funkcí přenosové RNA je umožnit specifické proteinogenní aminokyselině z cytosolu přistát na jejím akceptoru aminokyselin, transportovat ji do endoplazmatického retikula a tam se vázat na karboxylovou skupinu poslední aminokyseliny připojené prostřednictvím peptidová vazba, takže se rodící protein prodlouží o jednu aminokyselinu. Další tRNA je poté připravena k připojení „správné“ aminokyseliny podle kódování. Procesy probíhají vysokou rychlostí. U eukaryot, tj. Také lidských buněk, se polypeptidové řetězce prodlužují přibližně o 2 amino kyseliny za sekundu během syntézy bílkovin. Průměrná míra chyb je asi jedna aminokyselina na tisíc. To znamená, že během syntézy bílkovin byla asi každá tisícina aminokyselin nesprávně tříděna. Je zřejmé, že v průběhu vývoje se tato chybovost ustálila jako nejlepší kompromis mezi potřebným výdajem energie a možnými negativními chybovými efekty. Proces syntézy bílkovin probíhá během růstu téměř ve všech buňkách a podporuje další metabolické funkce. TRNA může vykonávat pouze svůj důležitý úkol a funkci výběru a transportu určité amino skupiny kyseliny pokud mRNA (messenger RNA) udělala kopie odpovídajících gen segmenty DNA. Každá aminokyselina je v zásadě kódována sekvencí tří nukleových bází, kodonem nebo tripletem, takže se čtyřmi možnými nukleovými bázemi se 4 na sílu 3 aritmeticky rovná 64 možnostem. Jelikož však existuje pouze 20 proteinogenních aminoskupin kyseliny, některé triplety lze použít pro ovládání jako počáteční nebo konečné kodony. Některé aminokyseliny jsou také kódovány několika různými triplety. To má tu výhodu, že poskytuje stupeň odolnosti vůči poruchám bodových mutací, buď proto, že chybná sekvence kodonu náhodou kóduje stejnou aminokyselinu, nebo proto, že je do proteinu začleněna aminokyselina s podobnými vlastnostmi, takže syntetizovaný protein je nakonec bezchybný nebo jeho funkčnost je jen do určité míry omezená.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Přenosové RNA jsou přítomny téměř ve všech buňkách v různých množstvích a složení. Jsou kódovány jako ostatní Proteinů. Za plány jednotlivých tRNA jsou odpovědné různé geny. Odpovědné geny jsou transkribovány do jádra v karyoplazmě, kde jsou syntetizovány také takzvané prekurzory nebo pre-tRNA, které jsou transportovány přes jadernou membránu do cytosolu. Pouze v cytosolu buňky jsou pre-tRNA aktivované sestřih takzvaných intronů, základních sekvencí, které nemají žádnou funkci na genech a jsou taženy pouze podél, ale přesto jsou přepsány. Po dalších aktivačních krocích je tRNA k dispozici pro transport specifické aminokyseliny. mitochondrie hrají zvláštní roli, protože mají vlastní RNA, která také obsahuje geny, které geneticky definují tRNA pro své vlastní potřeby. Mitochondriální tRNA jsou syntetizovány intramitochondriálně. Kvůli téměř univerzálnímu zapojení různých transferových RNA do syntézy proteinů a kvůli jejich rychlým konverzím není optimální koncentrace mohou být uvedeny hodnoty nebo referenční hodnoty s horní a dolní mezí. Pro funkci tRNA je důležitá dostupnost vhodných aminokyselin v cytosolu a dalších enzymy schopné aktivovat tRNA.
Nemoci a poruchy
Hlavní hrozby přenosu dysfunkce RNA jsou deficity v aminokyselinách, zejména deficity v esenciální aminokyseliny že tělo nemůže kompenzovat jinými aminokyselinami nebo jinými látkami. Pokud jde o skutečné poruchy funkce tRNA, největší nebezpečí spočívá gen mutace, které zasahují ve specifických bodech při zpracování přenosové RNA a v nejhorším případě vést ke ztrátě funkce odpovídající molekuly tRNA. thalassemia, anémie přidělený a gen mutace v intronu 1, slouží jako příklad. Genová mutace genu kódujícího intron 2 také vede ke stejnému symptomu. Výsledkem je vážné zhoršení hemoglobin syntéza v erytrocyty, což vede k nedostatečnosti kyslík zásobování.
