Overfør RNA

Det Overfør RNA RNA er en kortkædet RNA, der er sammensat af 70 til 95 nukleobaser og i todimensionel opfattelse har en kløverlignende struktur med 3 til 4 løkker.

For hver af de 20 kendte proteinogene aminosyrer er der mindst 1 overførsels-RNA, der kan optage “dens” aminosyre fra cytosolen og gøre den tilgængelig for biosyntesen af ​​et protein på et ribosom i det endoplasmatiske retikulum.

Hvad er Transfer RNA?

Overførslen RNA, internationalt kendt som tRNA forkortet, består af ca. 75 til 95 nukleobaser og minder i todimensionalt planbillede om en kløverbladagtig struktur med tre faste og en variabel sløjfe og aminosyreacceptorstammen.

I den tredimensionelle tertiære struktur er et tRNA-molekyle mere som en L-form, hvor det korte ben svarer til acceptorstammen og det lange ben til antikodonsløjfen. Ud over de fire uændrede nukleosider adenosin, uridin, cytidin og guanosin, som også udgør de grundlæggende byggesten af ​​DNA og RNA, består en del af tRNA af i alt seks modificerede nukleosider, der ikke er en del af DNA og RNA. De yderligere nukleosider er dihydrouridin, inosin, thiouridin, pseudouridin, N4-acetylcytidin og ribothymidin.

I hver gren af ​​tRNA dannes konjugerende nukleobaser med dobbeltstrengede sektioner analoge med DNA. Hvert tRNA kan kun optage et vist 20 kendte proteinogene aminosyrer og transportere det til det grove endoplasmatiske retikulum til biosyntese og gøre det tilgængeligt der. I overensstemmelse hermed skal mindst et specialiseret transfer-RNA være tilgængeligt for hver proteinogen aminosyre. I virkeligheden er der mere end en tRNA tilgængelig for visse aminosyrer.

Funktion, effekt og opgaver

Hovedopgaven for overførings-RNA er at lade en specifik proteinogen aminosyre fra cytosolen til at lægge an på sin aminosyreacceptor, at transportere den til den endoplasmatiske retikulum og at binde den der via en peptidbinding til carboxygruppen i den aminosyre, der blev deponeret sidst, så proteinet, der dannes forlænget med en aminosyre.

Den næste tRNA er derefter klar igen til at gemme den "rigtige" aminosyre i henhold til kodningen. Processerne foregår i høj hastighed. I eukaryoter, inklusive humane celler, forlænges polypeptidkæderne med ca. 2 aminosyrer pr. Sekund under proteinsyntese. Den gennemsnitlige fejlrate er omkring en aminosyre pr. Tusinde. Dette betyder, at omtrent hver tusindedte aminosyre blev sorteret forkert under proteinsyntese. Naturligvis er denne fejlrate i løbet af udviklingen udjævnet som det bedste kompromis mellem de nødvendige energiudgifter og mulige negative fejlvirkninger.

Processen med proteinsyntese finder sted i næsten alle celler under vækst og for at understøtte resten af ​​stofskiftet. TRNA kan kun udføre sin vigtige opgave og funktion ved at udvælge og transportere visse aminosyrer, hvis mRNA (messenger RNA) har lavet kopier af de tilsvarende gensegmenter af DNA'et. Hver aminosyre kodes grundlæggende af sekvensen af ​​tre nukleiske baser, kodonen eller tripletten, så de fire mulige nukleiske baser er matematisk 4 til kraften på 3 svarende til 64 muligheder. Da der kun er 20 proteinogene aminosyrer, kan nogle tripletter bruges til kontrol som start- eller slutkodoner. Nogle aminosyrer kodes også af flere forskellige trillinger.

Dette har den fordel, at der opnås en bestemt fejletolerance over for punktmutationer, fordi enten den forkerte sekvens af kodonet tilfældigvis koder for den samme aminosyre, eller fordi en aminosyre med lignende egenskaber er inkorporeret i proteinet, således at det syntetiserede protein i mange tilfælde i sidste ende er fri for fejl eller dens funktionalitet er bare lidt begrænset.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Transfer-RNA'er er til stede i næsten alle celler i forskellige mængder og forskellige sammensætninger. De er kodet som andre proteiner. Forskellige gener er ansvarlige for tegningerne af de individuelle tRNA'er. De ansvarlige gener transkriberes i cellekernen i caryoplasmaen, hvor de såkaldte forstadier eller præ-tRNA'er også syntetiseres, før de transporteres gennem den nukleare membran ind i cytosolen.

Kun i cytosolen i cellen er præ-tRNA'erne ved at splitte såkaldte introner af basesekvenser, der ikke har nogen funktion på generne og kun bæres med, men stadig transkriberes. Efter yderligere aktiveringstrin er tRNA tilgængeligt til transport af en bestemt aminosyre. Mitokondrierne spiller en særlig rolle, fordi de har deres eget RNA, som også indeholder gener, der genetisk definerer tRNA'er til deres egne behov. De mitochondriale tRNA'er syntetiseres intramitochondrially.

På grund af den næsten universelle deltagelse af forskellige transfer-RNA'er i proteinsyntese og på grund af deres hurtige omdannelse kan der ikke gives nogen optimale koncentrationsværdier eller referenceværdier med øvre og nedre grænser. Tilgængeligheden af ​​tilsvarende aminosyrer i cytosol og andre enzymer, der er i stand til at aktivere tRNA'er, er vigtig for funktionen af ​​tRNA'erne.

Sygdomme og lidelser

De største farer for en forstyrrelse af overførings-RNA'ets funktion ligger i en mangel på tilførsel af aminosyrer, især en mangel på essentielle aminosyrer, som kroppen ikke kan kompensere med andre aminosyrer eller med andre stoffer.

Med hensyn til reelle forstyrrelser i funktionen af ​​tRNA'erne ligger den største fare i genmutationer, der griber ind på visse punkter i behandlingen af ​​overførings-RNA'et og i værste fald fører til en funktionel svigt af det tilsvarende tRNA-molekyle. Thalassemia, en anæmi, der spores tilbage til en genmutation i intron 1, tjener som et eksempel. En genmutation i genet, der koder for intron 2, fører også til det samme symptom. Som et resultat er hæmoglobinsyntesen alvorligt begrænset i erytrocytterne, så der forekommer en utilstrækkelig tilførsel af ilt.