Kako se struktura tRNK nanaša na njegove funkcije?

Interakcija in struktura IRNA, tRNA, RRNA - tri glavne nukleinske kisline, kot znanost šteje kot citologija. To bo pomagalo ugotoviti, kakšna je vloga transportne ribonukleinske kisline (tRNA) v celicah. Ta zelo majhna, vendar hkrati nepreklicno pomembna molekula sodeluje pri procesu združevanja proteinov, ki tvorijo telo.

Kakšna je struktura tRNK? Zelo zanimivo je preučiti "od znotraj" te snovi, da se naučijo svoje biokemije in biološke vloge. In tudi, kako je struktura tRNK in njena vloga pri sintezi beljakovin medsebojno povezana?

Kakšna je tRNA, kako je urejena?

Transportna ribonukleinska kislina je vključena v gradnjo novih proteinov. Skoraj 10% vseh ribonukleinskih kislin je prevoz. Da bi razumeli, kateri kemični elementi se tvorijo iz molekule, bomo opisali strukturo sekundarne strukture tRNK. Sekundarna struktura obravnava vse osnovne kemične vezi med elementi.

To je makromolekula, sestavljena iz polinukleotidne verige. Dušikove baze v njej so povezane z vodikovimi vezmi. Kot v DNA, ima RNA 4 dušikove baze: adenin, citozin, gvanin in uracil. V teh spojinah je adenin vedno povezan z uracilom in gvaninom, kot ponavadi, s citozinom.

Zakaj ima nukleotid ribo predpono? Preprosto vsi linearni polimeri z ribozo namesto pentoze na dnu nukleotida imenujemo ribonuklealni polimeri. Transportna RNA je ena od treh vrst takšnega ribonukleičnega polimera.

Struktura tRNK: biokemija

Oglejmo si v najgloblje plasti strukture molekule. Ti nukleotidi imajo 3 komponente:

1. Saharoza, riboza je vključena v vse vrste RNA.
2. Fosforjeva kislina.
3. Dušikove baze. To so purini in pirimidini.

Dušikove baze so združene z močnimi vezmi. Sprejemamo razdelitev baz v purino in pirimidin.

Purini so adenin in gvanin. Adenin ustreza adenil nukleotidu iz dveh med seboj povezanih obročev. In gvanin - ustreza istemu "enojnemu obroču" gvanin-nukleotida.

Piramidini so citozin in uracil. Pirimidini imajo eno samo obročasto strukturo. V RNA ni nobenega timina, saj ga nadomesti element, kot je uracil. To je pomembno razumeti, preden se posvetimo drugim značilnostim strukture tRNK.

Vrste RNA

Kot vidite, strukture tRNK ni mogoče na kratko opisati. Morate iti globlje v biokemijo, da bi razumeli namen molekule in njeno resnično strukturo. Kateri drugi ribosomski nukleotidi so znani? Obstajajo tudi matrice ali informacije in ribosomske nukleinske kisline. Skrajšana MRI in RRNA. Vse 3 molekule tesno sodelujejo v celici med seboj, tako da telo dobi ustrezno strukturirane proteinske globule.

Nemogoče je predstavljati delo enega polimera brez pomoči drugih dveh. Posebnosti strukture tRNK postanejo jasnejše, če jih obravnavamo v povezavi s funkcijami, ki so neposredno povezane z delovanjem ribosomov.

Struktura SRNA, tRNA in rRNA je v mnogih pogledih podobna. Vsak ima ribozo v bazi. Vendar pa je njihova struktura in funkcije drugačna.

Odkrivanje nukleinskih kislin

Švicar Johann Micher so v jedru celice leta 1868 odkrili makromolekule, nato nukleinske kisline. Ime "nukleinske kisline" izhaja iz besede (jedra) - jedra. Čeprav je bilo malo kasneje ugotovljeno, da so tudi v enoceličnih bitjih, ki nimajo jedra, prisotne tudi te snovi. Sredi 20. stoletja je dobila Nobelovo nagrado za odkrivanje sinteze nukleinskih kislin.

Funkcije tRNK v sintezi beljakovin

Sama ime - transportna RNA govori o glavni funkciji molekule. Ta nukleinska kislina "prinaša" s seboj potrebno aminokislino, ki jo zahteva ribosomska RNA, da bi ustvarila specifičen protein.

Funkcija molekule tRNK je malo. Prva je priznanje kodona IRNK, druga funkcija je dostava gradbenih "opek" - aminokislin za sintezo beljakovin. Še nekateri strokovnjaki dodeljujejo akceptorsko funkcijo. To pomeni pristop, ki ga kovalentno načelo aminokislin. Pomaga "pritrditi" to amino kislino v encim, kot je aminocil-tRNA-sintataza.

Kako se struktura tRNK nanaša na njegove funkcije? Ta ribonukleinska kislina je razporejena tako, da je na eni strani dušikovih baz, ki so vedno povezani v parih. To je znano elementi - A, U, C, G. Točno 3 "črke" ali dušikove baze predstavljajo anticodon - povratne sklop elementov, ki medsebojno delujejo s kodonom na načelu dopolnjevanja.

Ta pomembna značilnost strukture tRNA zagotavlja, da pri dekodiranju matrične nukleinske kisline ne bo prišlo do napak. Navsezadnje je natančno zaporedje aminokislin odvisno od tega, ali je protein, ki ga potrebuje telo, trenutno sintetiziran pravilno.

Značilnosti strukture

Kakšne so značilnosti strukture tRNK in njegove biološke vloge? To je zelo starodavna struktura. Njegova velikost je nekje med 73 in 93 nukleotidi. Molekulska masa snovi je 25 000-30 000.

Strukturo sekundarne strukture tRNK lahko razstavimo s preučevanjem petih osnovnih elementov molekule. Torej, ta nukleinska kislina sestoji iz takšnih elementov:

• zanko za stik z encimom;
• zanke za stik z ribosomom;
• antikodonska zanka;
• akceptorsko steblo;
• antikodon sam.

V sekundarni strukturi je izolirana tudi majhna spremenljiva zanka. Eno ramo pri vseh vrstah TRNK je enako - steblo dveh ostankov citozina in enega - adenozina. Na tem mestu je povezava z 1 od 20 razpoložljivih aminokislin. Za vsako aminokislino je ločen encim - njegova aminoacil-tRNA.

Vse informacije, ki šifrirajo strukturo vseh nukleinskih kislin, so vsebovane v sami DNK. Struktura tRNK za vse živo bitje na planetu je skoraj enaka. Izgledal bo kot list, če ga pogledaš v 2-D formatu.

Če pa pogledamo količino, molekula spominja na L-obliko geometrijske strukture. To velja za terciarno strukturo tRNK. Toda za udobnost študija je sprejeto vizualno "raztreščiti". Terciarna struktura se oblikuje zaradi interakcije elementov sekundarne strukture, tistih delov, ki so interkompleksni.

Plemena TRNK ali obročev igrajo pomembno vlogo. Na primer, za rabo kemikalij s posebnim encimom je potrebno eno ramo.

Značilna lastnost nukleotida je prisotnost ogromnega števila nukleozidov. Ti manjši nukleozidi so več kot 60 vrst.

Struktura tRNK in kodiranje aminokislin

Vemo, da je antikodon tRNK 3 molekule. Vsak antikodon ustreza specifični, "osebni" aminokislini. Ta aminokislina je povezana z molekulo tRNA s posebnim encimom. Ko se združita 2 aminokisline, se povezave z razpadanjem tRNK. Vse kemične spojine in encimi potrebujejo do potrebnega časa. Tako sta struktura in funkcije tRNK med seboj povezani.

Skupaj je v celici prisotnih 61 vrst takšnih molekul. Matematične razlike lahko 64. Vendar pa so 3 vrste tRNAs manjkajo zaradi dejstva, da je število stop kodon v mRNA nima anticodon.

Interakcija MIRNA in tRNK

Razmislimo o interakciji snovi z SRNA in RRNA ter strukturnimi značilnostmi tRNK. Struktura in funkcija makromolekule sta med seboj povezani.

Struktura MIRC kopira informacije iz enega dela DNK. Sama DNA je prevelika sestavina molekul in nikoli ne zapusti jedra. Zato je potrebna posredna RNA - informacije.

Na podlagi zaporedja molekul, ki jih je kopiral MIRC, ribosome gradi protein. Ribosom je ločena polinukleotidna struktura, katere strukturo je treba razjasniti.

Ribosomalna tRNA: interakcija

Ribosomalna RNA je ogromna organelle. Njegova molekulska masa je 1.000.000 - 1.500.000. Skoraj 80% celotne količine RNK so ribosomski nukleotidi.

To, kot je bilo, grabeži verigo IRNA in čaka na antikodone, kar bo prineslo s seboj molekule tRNK. Ribosomalna RNA je sestavljena iz dveh podenot: majhnih in velikih.

Ribosom se imenuje "tovarna", saj se v tej organeli vse sinteze snovi, ki so potrebne za vsakdanje življenje. Je tudi zelo starodavna struktura celice.

Kako proteina sinteza v ribosomu?

Struktura tRNK in njegova vloga pri sintezi beljakovin sta medsebojno povezana. Vsaka anticodon na eni strani raztopino ribonukleinske kisline v svoji obliki na osnovno funkcijo - dostavo aminokislin v ribosoma, kjer postopnem prilagajanju proteina. Dejansko tRNA deluje kot posrednik. Njegova naloga je samo, da prinese potrebno aminokislino.

Ko se podatki preberejo iz enega dela RNK, se ribosom nadaljuje vzdolž verige. Matrika je potrebna le za prenos kodiranih informacij o konfiguraciji in funkciji posameznega proteina. Nadalje, druga tRNA z dušikovimi bazami se približuje ribosomu. Prav tako dekodira naslednji del MIRC.

Dekodiranje poteka na naslednji način. Dušikove baze se združujejo po načelu komplementarnosti na enak način kot v sami DNK. Skladno s tem TRNC vidi, kje je potrebno "močvirje" in "hangar", da pošlje aminokislino.

Nato so izbrani aminokislin ta način kemijsko vezana na ribosoma, korak za korakom, nov linearnih makromolekul, ki se po zaključku sinteze zvije v Globulo (balon). Uporabljena tRNA in IRNA, ki so opravili svojo funkcijo, se odstranijo iz "tovarne" proteina.

Ko je prvi del kodona povezan z antikodonom, se določi bralni okvir. Kasneje, če je zaradi nekega razloga premik v okvirju, bo nekakšna zastava beljakovin okvarjena. Ribosom ne more ovirati tega procesa in rešiti težave. Šele po zaključku postopka se 2 podenoti rRNA ponovno združita. Povprečno za vsakih 10 let⁴ aminokisline pomenijo 1 napako. Za 25 že zbranih beljakovin mora biti vsaj ena napaka replikacije.

TRNA kot molekule relikvije

Ker so tRNA morda obstajale v času nastanka življenja na zemlji, se imenuje reliktna molekula. Menimo, da je RNA prva struktura, ki je obstajala pred DNK, nato pa se je razvila. Hipotezo o svetu RNK, ki jo je leta 1986 oblikoval zmagovalec Walter Gilbert. Vendar je to še vedno težko dokazati. V obrambi teorije obstajajo očitna dejstva - molekule TRNC so sposobne hraniti blokade informacij in nekako uresničevati te informacije, torej opraviti delo.

Toda nasprotniki teorije trdijo, da kratek čas življenja snovi ne more zagotoviti, da je tRNA dober nosilec kakršnih koli bioloških informacij. Ti nukleotidi hitro razpadejo. Življenjska doba tRNK v človeških celicah se giblje od nekaj minut do nekaj ur. Nekatere vrste lahko trajajo do 24 ur. In če govorimo o istih nukleotidih v bakterijah, je časovno manj časa - do nekaj ur. Poleg tega sta struktura in funkcije tRNK preveč zapletena, da bi molekula postala primarni element zemeljske biosfere.