Il secondo passo nell'implementazione dell'informazione genetica è la sintesi di una molecola proteica basata sull'RNA messaggero (traduzione). Tuttavia, a differenza della trascrizione, una sequenza nucleotidica non può essere tradotta direttamente in un amminoacido, poiché questi composti hanno una natura chimica diversa. Pertanto, la traduzione richiede un intermediario sotto forma di RNA di trasferimento (tRNA), la cui funzione è tradurre il codice genetico nel "linguaggio" degli amminoacidi.
Caratteristiche generali dell'RNA di trasferimento
Gli RNA di trasporto o tRNA sono piccole molecole che trasportano gli amminoacidi nel sito di sintesi proteica (nei ribosomi). La quantità di questo tipo di acido ribonucleico nella cellula è circa il 10% del pool totale di RNA.
Come altri tipi di acidi ribonucleici, il tRNA è costituito da una catena di ribonucleoside trifosfati. Lunghezzala sequenza nucleotidica ha 70-90 unità e circa il 10% della composizione della molecola ricade su componenti minori.
A causa del fatto che ogni amminoacido ha il proprio vettore sotto forma di tRNA, la cellula sintetizza un gran numero di varietà di questa molecola. A seconda del tipo di organismo vivente, questo indicatore varia da 80 a 100.
Funzioni di tRNA
L'RNA di trasferimento è il fornitore del substrato per la sintesi proteica che avviene nei ribosomi. A causa della capacità unica di legarsi sia agli amminoacidi che alla sequenza del modello, il tRNA agisce come un adattatore semantico nel trasferimento di informazioni genetiche dalla forma di RNA alla forma di una proteina. L'interazione di tale intermediario con una matrice codificante, come nella trascrizione, si basa sul principio di complementarità delle basi azotate.
La funzione principale del tRNA è quella di accettare unità di amminoacidi e trasportarle all'apparato di sintesi proteica. Dietro questo processo tecnico c'è un enorme significato biologico: l'implementazione del codice genetico. L'implementazione di questo processo si basa sulle seguenti caratteristiche:
- tutti gli amminoacidi sono codificati da triplette di nucleotidi;
- per ogni tripletta (o codone) c'è un anticodone che fa parte del tRNA;
- ogni tRNA può legarsi solo a uno specifico amminoacido.
Quindi, la sequenza amminoacidica di una proteina è determinata da quali tRNA e in quale ordine interagiranno in modo complementare con l'RNA messaggero nel processotrasmissioni. Ciò è possibile grazie alla presenza di centri funzionali nell'RNA di trasferimento, uno dei quali è responsabile dell'attaccamento selettivo di un amminoacido e l' altro del legame a un codone. Pertanto, le funzioni e la struttura del tRNA sono strettamente correlate.
Struttura dell'RNA di trasferimento
TRNA è unico in quanto la sua struttura molecolare non è lineare. Comprende sezioni elicoidali a doppio filamento, chiamate steli, e 3 anelli a filamento singolo. Nella forma, questa conformazione ricorda una foglia di trifoglio.
Le seguenti radici si distinguono nella struttura del tRNA:
- accettore;
- anticodone;
- diidrouridile;
- pseudouridil;
- aggiuntivo.
Gli steli a doppia elica contengono da 5 a 7 coppie Watson-Crickson. All'estremità dello stelo accettore c'è una piccola catena di nucleotidi spaiati, il cui 3-idrossile è il sito di attacco della corrispondente molecola di amminoacido.
La regione strutturale per la connessione con l'mRNA è uno degli anelli di tRNA. Contiene un anticodone complementare alla tripletta dei sensi nell'RNA messaggero. Sono l'anticodone e l'estremità accettante che forniscono la funzione adattatrice del tRNA.
Struttura terziaria di una molecola
Il "quadrifoglio" è una struttura secondaria del tRNA, tuttavia, a causa del ripiegamento, la molecola acquisisce una conformazione a L, che è tenuta insieme da legami idrogeno aggiuntivi.
L-forma è la struttura terziaria del tRNA e consiste praticamente di dueeliche A-RNA perpendicolari aventi una lunghezza di 7 nm e uno spessore di 2 nm. Questa forma della molecola ha solo 2 estremità, una delle quali ha un anticodone e l' altra ha un centro accettore.
Caratteristiche del legame del tRNA con l'amminoacido
L'attivazione degli amminoacidi (il loro legame per trasferire l'RNA) è effettuata dall'amminoacil-tRNA sintetasi. Questo enzima svolge contemporaneamente 2 importanti funzioni:
- catalizza la formazione di un legame covalente tra il gruppo 3`-idrossile dello stelo accettore e l'amminoacido;
- fornisce il principio dell'abbinamento selettivo.
Ognuno dei 20 amminoacidi ha la propria aminoacil-tRNA sintetasi. Può interagire solo con il tipo appropriato di molecola di trasporto. Ciò significa che l'anticodone di quest'ultimo deve essere complementare alla tripletta che codifica per questo particolare aminoacido. Ad esempio, la leucina sintetasi si legherà solo al tRNA destinato alla leucina.
Ci sono tre tasche di legame nucleotidico nella molecola di aminoacil-tRNA sintetasi, la cui conformazione e carica sono complementari ai nucleotidi del corrispondente anticodone nel tRNA. Pertanto, l'enzima determina la molecola di trasporto desiderata. Molto meno spesso, la sequenza nucleotidica dello stelo accettore funge da frammento di riconoscimento.
