ขั้นตอนที่สองในการดำเนินการข้อมูลทางพันธุกรรมคือการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนตาม RNA ของผู้ส่งสาร (การแปล) อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนการถอดรหัส ลำดับนิวคลีโอไทด์ไม่สามารถแปลเป็นกรดอะมิโนได้โดยตรง เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้มีลักษณะทางเคมีที่แตกต่างกัน ดังนั้นการแปลจึงต้องอาศัยตัวกลางในรูปแบบของการถ่ายโอน RNA (tRNA) ซึ่งมีหน้าที่ในการแปลรหัสพันธุกรรมเป็น "ภาษา" ของกรดอะมิโน
ลักษณะทั่วไปของการถ่ายโอน RNA
ขนส่ง RNAs หรือ tRNAs เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ส่งกรดอะมิโนไปยังบริเวณที่มีการสังเคราะห์โปรตีน (เป็นไรโบโซม) ปริมาณของกรดไรโบนิวคลีอิกชนิดนี้ในเซลล์ประมาณ 10% ของสระอาร์เอ็นเอทั้งหมด
เช่นเดียวกับกรดไรโบนิวคลีอิกชนิดอื่นๆ tRNA ประกอบด้วยสายโซ่ของไรโบนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต ความยาวลำดับนิวคลีโอไทด์มี 70-90 หน่วย และประมาณ 10% ขององค์ประกอบของโมเลกุลตกอยู่ที่ส่วนประกอบย่อย
เนื่องจากกรดอะมิโนแต่ละตัวมีพาหะของตัวเองในรูปของ tRNA เซลล์จึงสังเคราะห์โมเลกุลนี้เป็นจำนวนมาก ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต ตัวบ่งชี้นี้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 80 ถึง 100
หน้าที่ของ tRNA
Transfer RNA เป็นซัพพลายเออร์ของซับสเตรตสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่เกิดขึ้นในไรโบโซม เนื่องจากความสามารถพิเศษในการผูกมัดทั้งกับกรดอะมิโนและกับลำดับแม่แบบ tRNA จึงทำหน้าที่เป็นตัวปรับความหมายในการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากรูปแบบของ RNA ไปเป็นโปรตีน อันตรกิริยาของตัวกลางดังกล่าวกับเมทริกซ์การเข้ารหัส เช่นเดียวกับการถอดความ อยู่บนพื้นฐานของหลักการเสริมของเบสไนโตรเจน
หน้าที่หลักของ tRNA คือการรับหน่วยกรดอะมิโนและขนส่งไปยังเครื่องมือในการสังเคราะห์โปรตีน เบื้องหลังกระบวนการทางเทคนิคนี้คือความหมายทางชีวภาพที่ยิ่งใหญ่ - การนำรหัสพันธุกรรมไปใช้ การดำเนินการตามกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติต่อไปนี้:
- กรดอะมิโนทั้งหมดถูกเข้ารหัสโดยทริปเปิ้ลของนิวคลีโอไทด์
- สำหรับแฝดสามแต่ละตัว (หรือโคดอน) มีแอนติโคดอนที่เป็นส่วนหนึ่งของ tRNA;
- แต่ละ tRNA สามารถจับกับกรดอะมิโนจำเพาะเท่านั้น
ดังนั้น ลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนจะถูกกำหนดโดย tRNA ใดและลำดับใดที่จะโต้ตอบกับ RNA ของผู้ส่งสารในกระบวนการออกอากาศ สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากการมีอยู่ของศูนย์การทำงานในการถ่ายโอน RNA ซึ่งหนึ่งในนั้นมีหน้าที่รับผิดชอบในการยึดเกาะที่เลือกของกรดอะมิโนและอีกส่วนหนึ่งสำหรับการจับกับ codon ดังนั้นหน้าที่และโครงสร้างของ tRNA จึงมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด
โครงสร้างการถ่ายโอน RNA
TRNA มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวตรงที่โครงสร้างโมเลกุลไม่เป็นเส้นตรง ประกอบด้วยส่วนที่เป็นเกลียวสองเกลียวซึ่งเรียกว่าลำต้นและเกลียวเดี่ยว 3 ห่วง รูปร่างหน้าตาคล้ายใบโคลเวอร์
ลำต้นต่อไปนี้มีความโดดเด่นในโครงสร้าง tRNA:
- รับ;
- anticodon;
- ไดไฮโดรริดิล;
- pseuduuridyl;
- เพิ่มเติม
ก้านเกลียวคู่มีวัตสัน-คริกสัน 5-7 คู่ ที่ส่วนท้ายของก้านตัวรับจะมีนิวคลีโอไทด์สายเล็กๆ ที่ไม่มีการจับคู่ ซึ่ง 3-ไฮดรอกซิลซึ่งเป็นจุดยึดของโมเลกุลกรดอะมิโนที่สอดคล้องกัน
บริเวณโครงสร้างสำหรับการเชื่อมต่อกับ mRNA เป็นหนึ่งในลูปของ tRNA ประกอบด้วยแอนติโคดอนที่เสริมความรู้สึกแฝดในเมสเซนเจอร์ RNA มันคือแอนติโคดอนและส่วนปลายที่รับซึ่งมีฟังก์ชันอะแดปเตอร์ของ tRNA
โครงสร้างตติยของโมเลกุล
"ใบโคลเวอร์ลีฟ" เป็นโครงสร้างรองของ tRNA อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการพับ โมเลกุลจึงได้มาซึ่งโครงสร้างรูปตัว L ซึ่งถูกยึดไว้ด้วยกันโดยพันธะไฮโดรเจนเพิ่มเติม
รูป L คือโครงสร้างระดับอุดมศึกษาของ tRNA และประกอบด้วยสองส่วนในทางปฏิบัติเกลียว A-RNA ตั้งฉากมีความยาว 7 นาโนเมตรและความหนา 2 นาโนเมตร รูปแบบของโมเลกุลนี้มีเพียง 2 ปลาย ปลายหนึ่งมีแอนติโคดอน และปลายอีกด้านมีศูนย์กลางของตัวรับ
คุณสมบัติของ tRNA ที่จับกับกรดอะมิโน
การกระตุ้นกรดอะมิโน (สิ่งที่แนบมากับการถ่ายโอน RNA) ดำเนินการโดย aminoacyl-tRNA synthetase เอนไซม์นี้ทำหน้าที่สำคัญ 2 อย่างพร้อมกัน:
- กระตุ้นการสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างกลุ่ม 3`-ไฮดรอกซิลของก้านตัวรับกับกรดอะมิโน
- ให้หลักการเลือกจับคู่
กรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิดมีกรดอะมิโนเอซิล-tRNA ซินธิเทสของตัวเอง มันสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลการขนส่งที่เหมาะสมเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าแอนติโคดอนของแอนติโคดอนของหลังจะต้องเสริมกับแฝดสามที่เข้ารหัสกรดอะมิโนเฉพาะนี้ ตัวอย่างเช่น ลิวซีนซินธิเทสจะจับกับ tRNA ที่มีไว้สำหรับลิวซีนเท่านั้น
มีกระเป๋าจับนิวคลีโอไทด์สามช่องในโมเลกุลสังเคราะห์อะมิโนอะซิล-tRNA ซึ่งมีโครงสร้างและประจุซึ่งประกอบกับนิวคลีโอไทด์ของแอนติโคดอนที่สอดคล้องกันใน tRNA ดังนั้นเอนไซม์จะกำหนดโมเลกุลการขนส่งที่ต้องการ บ่อยครั้งที่ลำดับนิวคลีโอไทด์ของก้านตัวรับทำหน้าที่เป็นส่วนการรับรู้
