Трансферната РНК е късоверижна РНК, съставена от 70 до 95 нуклеинови бази и има подобна на детелина структура с 3 до 4 бримки в двуизмерния изглед. За всеки от 20-те известни протеиногенни аминокиселини, съществува поне 1 трансферна РНК, която може да поеме „своята“ аминокиселина от цитозола и да я направи достъпна за биосинтеза на протеин в рибозома на ендоплазмения ретикулум.
Какво е трансферна РНК?
Трансферната РНК, съкратена в международен план като tRNA, се състои от приблизително 75 до 95 нуклеинови бази и, в двуизмерен изглед на план, прилича на структура, подобна на детелина, с три непроменливи бримки и една променлива верига, както и акцепторния ствол на аминокиселината. В триизмерната третична структура молекулата на тРНК по-скоро прилича на L-форма, с късата крак съответстващ на акцепторния ствол и дългия крак, съответстващ на антикодоновия контур. В допълнение към четирите немодифицирани нуклеозида аденозин, уридин, цитидин и гуанозин, които също образуват основните градивни елементи на ДНК и РНК, част от тРНК се състои от общо шест модифицирани нуклеозида, които не са част от ДНК и РНК. Допълнителните нуклеозиди са дихидроуридин, инозин, тиоуридин, псевдоуридин, N4-ацетилцитидин и риботимидин. Във всеки клон на тРНК, конюгираща нуклеинова бази форма с двуверижни сегменти, аналогични на ДНК. Всяка тРНК може да поеме и транспортира само специфична от 20 известни протеиногенни аминокиселини до грубия ендоплазмен ретикулум за биосинтеза. По този начин за всяка протеиногенна аминокиселина трябва да има поне една специализирана трансферна РНК. В действителност са налични повече от една тРНК със сигурност аминокиселини.
Функция, действие и роли
Основната функция на трансферната РНК е да позволи на специфична протеиногенна аминокиселина от цитозола да се прикачи към неговия аминокиселинен акцептор, да я транспортира до ендоплазмения ретикулум и там да се свърже с карбоксилната група на последната аминокиселина, свързана чрез пептидна връзка, така че зараждащият се протеин се удължава с една аминокиселина. Следващата тРНК след това е готова да прикачи „правилната” аминокиселина според кодирането. Процесите протичат с висока скорост. В еукариотите, т.е. също в човешките клетки, полипептидните вериги се удължават с около 2 амино киселини в секунда по време на синтеза на протеин. Средната честота на грешки е около една аминокиселина на хиляда. Това означава, че по време на синтеза на протеини около всяка хилядна аминокиселина е сортирана неправилно. Очевидно е, че в хода на еволюцията този процент на грешки се е превърнал в най-добрия компромис между необходимите енергийни разходи и възможните отрицателни ефекти на грешката. Процесът на протеинов синтез се случва в почти всички клетки по време на растеж и за подпомагане на други метаболитни функции. ТРНК може да изпълнява само важната си задача и функция да избира и транспортира определени амино киселини ако mRNA (messenger RNA) е направила копия на съответната ген сегменти на ДНК. Всяка аминокиселина в основата си е кодирана от последователността на три нуклеинови бази, кодон или триплет, така че с четирите възможни нуклеинови основи, 4 в степен 3 да аритметично се равнява на 64 възможности. Тъй като обаче има само 20 протеиногенни амино киселини, някои триплети могат да се използват за контрол като начални или крайни кодони. Също така някои аминокиселини са кодирани от няколко различни тризнаци. Това има предимството да осигури степен на толерантност към повреда на точкови мутации, било защото дефектната последователност на кодона случайно кодира същата аминокиселина или защото аминокиселина с подобни свойства е включена в протеина, така че в много случаи синтезираният протеин в крайна сметка е без грешки или неговата функционалност е само донякъде ограничена.
Образуване, поява, свойства и оптимални стойности
Трансферните РНК присъстват в почти всички клетки в различни количества и състав. Те са кодирани като други протеини. Различните гени са отговорни за чертежите на отделните тРНК. Отговорните гени се транскрибират в ядрото в кариоплазмата, където така наречените прекурсори или пре-тРНК също се синтезират, преди да бъдат транспортирани през ядрената мембрана в цитозола. Само в цитозола на клетката се активират пре-тРНК разделяне на така наречените интрони, базови последователности, които нямат функция върху гените и се влачат само, но въпреки това се транскрибират. След по-нататъшни стъпки за активиране, тРНК е достъпна за транспортиране на специфична аминокиселина. Митохондриите играят специална роля, защото имат своя собствена РНК, която също съдържа гени, които генетично определят тРНК за собствените им нужди. Митохондриалните тРНК се синтезират интрамитохондриално. Поради почти универсалното участие на различните трансферни РНК в синтеза на протеини и поради бързите им конверсии, не е оптимално концентрация стойности или референтни стойности с горна и долна граница. Важно за функцията на тРНК е наличието на подходящи аминокиселини в цитозола и други ензими способни да активират тРНК.
Болести и разстройства
Основните заплахи за прехвърляне на дисфункция на РНК са дефицитите на аминокиселини, особено дефицитите в незаменими аминокиселини че тялото не може да компенсира с други аминокиселини или с други вещества. По отношение на реалните смущения във функцията на тРНК, най-голямата опасност се крие в ген мутации, които се намесват в определени точки в обработката на трансферната РНК и в най-лошия случай, олово до загуба на функция на съответната молекула тРНК. таласемията, На анемия приписван на a ген мутация в интрон 1, служи за пример. Генна мутация на гена, кодиращ интрон 2, също води до същия симптом. В резултат на това има сериозно увреждане хемоглобин синтез в еритроцити, което води до неадекватно кислород доставки.
