Пренос РНА

Тхе Пренос РНА је РНА кратког ланца, која је састављена од 70 до 95 нуклеобаза и, у дводимензионалном погледу, има структуру сличну детелини с 3 до 4 петље.

За сваку од 20 познатих протеиногених аминокиселина постоји најмање 1 трансфер РНА која може преузети „своју“ аминокиселину из цитосола и учинити је доступном за биосинтезу протеина на рибосому ендоплазматског ретикулума.

Шта је трансфер РНА?

РНА за пренос, међународно позната као тРНА скраћено, састоји се од отприлике 75 до 95 нуклеобаза и, у дводимензионалном плану, подсећа на структуру сличну детелини с три непромењиве и једну променљиву петљу и стабљику аминокиселина.

У тродимензионалној терцијарној структури, молекул тРНА више личи на Л-облик, кратка нога која одговара акцепторском стаблу и дугачка нога антикодон петљи. Поред четири непромењена нуклеозида аденозин, уридин, цитидин и гванозин, који такође чине основне градивне блокове ДНК и РНК, део тРНК се састоји од укупно шест модификованих нуклеозида који нису део ДНК и РНК. Додатни нуклеозиди су дихидроуридин, инозин, тиоуридин, псеудоуридин, Н4-ацетилцитидин и риботхимидин.

У свакој грани тРНА, коњугацијске нуклеобазе формирају се са дволанчаним одсецима аналогним ДНК. Свака тРНА може преузети само 20 познатих протеиногених аминокиселина и транспортовати је до грубог ендоплазматског ретикулума ради биосинтезе и учинити је тамо доступном. Према томе, најмање једна специјализована трансферна РНА мора бити доступна за сваку протеиногену аминокиселину. У стварности, на располагању је више од једне тРНА за одређене аминокиселине.

Функција, ефекат и задаци

Главни задатак трансферне РНК је да се дозволи специфична протеиногена аминокиселина из цитосола да прихвати његов акцептор аминокиселине, да је транспортује у ендоплазматски ретикулум и да га тамо веже пептидном везом на карбокси групу аминокиселина која је задњи депонована, тако да протеин који настане продужено једном аминокиселином.

Следећа тРНА је поново спремна за складиштење „исправне“ аминокиселине према кодирању. Процеси се одвијају великом брзином. У еукариотама, укључујући људске ћелије, полипептидни ланци се продужују за око 2 аминокиселине у секунди током синтезе протеина. Просечна стопа грешке је око једне аминокиселине на хиљаду. То значи да је отприлике свака хиљадна аминокиселина неправилно сортирана током синтезе протеина. Очигледно је да се током еволуције ова стопа грешака изједначила као најбољи компромис између потребног трошења енергије и могућих негативних ефеката грешака.

Процес синтезе протеина одвија се у готово свим ћелијама током раста и подржава остатак метаболизма. ТРНА може испунити свој важан задатак и функцију одабира и транспорта одређених аминокиселина уколико су мРНА (мессенгер РНА) направили копије одговарајућих генских сегмената ДНК. Свака аминокиселина је у основи кодирана секвенцом од три нуклеарне базе, кодон или триплет, тако да су четири могуће нуклеинске базе аритметички 4 до снаге 3 једнаке 64 могућности. Међутим, пошто постоји само 20 протеиногених аминокиселина, неки се тројци могу користити за контролу као почетни или крајњи кодони. Такође, неке аминокиселине су кодиране са неколико различитих троструких.

То има предност у томе што се постиже одређена толеранција на грешке према точковним мутацијама, јер било да је погрешна секвенца кодона кодирана иста аминокиселина или зато што је аминокиселина са сличним својствима уграђена у протеин, тако да у многим случајевима синтетизовани протеин на крају нема грешака. или је његова функционалност мало ограничена.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Трансфер РНА су присутне у готово свим ћелијама у различитим количинама и различитим саставима. Кодирани су као и други протеини. За цртеже појединих тРНА одговорни су различити гени. Одговорни гени се транскрибирају у ћелијско језгро у кариоплазми, где се синтетишу и такозвани прекурсори или пре-тРНА пре него што се транспортују кроз нуклеарну мембрану у цитосол.

Само у цитосолу ћелије налазе се пре-тРНА, спајањем такозваних интрона, базних секвенци које немају функцију на генима и само се преносе, али се ионако преписују. Након даљих корака активације, тРНА је доступна за транспорт одређене аминокиселине. Митохондрије играју посебну улогу јер имају сопствену РНК, која такође садржи гене који генетски дефинишу тРНА за сопствене потребе. Митохондријални тРНА се синтетишу интрамитохондријално.

Због скоро универзалног учешћа различитих трансферних РНА у синтези протеина и због њихове брзе конверзије, не могу се дати оптималне вредности концентрације или референтне вредности са горњим и доњим границама. Доступност одговарајућих аминокиселина у цитосолу и другим ензимима који су у стању да активирају тРНА је важна за функцију тРНА.

Болести и поремећаји

Највећа опасност од поремећаја функције преносне РНА лежи у недостатку снабдевања аминокиселинама, посебно недостатком есенцијалних аминокиселина које тело не може надокнадити другим аминокиселинама или другим супстанцама.

С обзиром на стварне поремећаје у функцији тРНА-а, највећа опасност лежи у мутацијама гена, које интервенишу на одређеним тачкама у процесу преношења РНА и, у најгорем случају, доводе до функционалног неуспјеха одговарајућег молекула тРНА. Као пример служи таласемија, анемија која сеже до мутације гена у Интрону 1. Мутација гена у гену који кодира за интрон 2 такође доводи до истог симптома. Као резултат тога, синтеза хемоглобина је озбиљно ограничена у еритроцитима, тако да долази до неадекватног снабдевања кисеоником.