Транспортні РНК, будова і функціональний механізм

Важлива роль в процесі використання спадкової інформації кліткою належить транспортній РНК (тРНК). Доставляючи необхідні амінокислоти до місця збірки пептидних ланцюгів, тРНК виконує функцію трансляційного посередника.

Молекули тРНК являють собою полінуклеотидні ланцюга, синтезовані на певних послідовностях ДНК. Вони складаються з відносно невеликого числа нуклеотидів -75-95. В результаті комплементарного з'єднання підстав, які знаходяться в різних ділянках полінуклеотидних ланцюга тРНК, вона набуває структуру, що нагадує за формою лист конюшини (рис. 3.26).

Мал. 3.26. Будова типовою молекули тРНК.

У ній виділяють чотири головні частини, що виконують різні функції. Акцепторні «стебло» утворюється двома комплементарно з'єднаними кінцевими частинами тРНК. Він складається з семи пар основ. 3'-кінець цього стебла трохи довший і формує одноланцюговий ділянку, який закінчується послідовністю ЦЦА з вільною ОН-групою. До цього кінця приєднується транспортується амінокислота. Решта три гілки є комплементарно спарені послідовності нуклеотидів, які закінчуються неспареними ділянками, утворюють петлі. Середня з цих гілок - антикодоновая - складається з п'яти пар нуклеотидів і містить в центрі своєї петлі антикодон. Антикодон - це три нуклеотиду, комплементарні кодону мРНК, який шифрує амінокислоту, що транспортується даної тРНК до місця синтезу пептиду.

Між акцепторной і антикодоновой гілками розташовуються дві бічні гілки. У своїх петлях вони містять модифіковані підстави - дігідроурідін (D-петля) і триплет T # 968; C, де \ у - псевдоуріаін (Т ^ С-петля).

Між аітікодоновой і Т ^ С-гілками міститься додаткова петля, що включає від 3-5 до 13-21 нуклеотидів.

В цілому різні види тРНК характеризуються определенньм постійністю нуклеотидноїпослідовності, яка найчастіше складається з 76 нуклеотидів. Варіювання їх числа пов'язано головним чином зі зміною кількості нуклеотидів у додатковій петлі. Комплементарні ділянки, що підтримують структуру тРНК, як правило, консервативні. Первинна структура тРНК, що визначається послідовністю нуклеотидів, формує вторинну структуру тРНК, що має форму листа конюшини. У свою чергу, вторинна структура обумовлює тривимірну третинну структуру, для якої характерним є утворення двох перпендикулярно розташовані подвійних спіралей (рис. 3.27). Одна з них утворена акцепторной та Т # 968; С-гілками, інша -антікодоновой та D-гілками.

На кінці однієї з подвійних спіралей розташовується транспортується амінокислота, на кінці іншої - антикодон. Ці ділянки виявляються максимально віддаленими одна від одної. Стабільність третинної структури тРНК підтримується завдяки виникненню додаткових водневих зв'язків між основами полінуклеотидних ланцюга, що знаходяться в різних її ділянках, але просторово зближених в третинної структурі.

Різні види тРНК мають схожу третинну структуру, хоча і з деякими варіаціями.

Мал. 3.27. Просторова організація тРНК:

I вторинна структура тРНК у вигляді «конюшини», яка визначається її первинною структурою (послідовністю нуклеотидів у ланцюгу);

II - двовимірна проекція третинної структури тРНК;

III - схема укладання молекули тРНК у просторі

Додаток (на випадок, якщо хтось це не розуміє)

Зубці блискавки - нуклеотиди (Аденін-Тимин / Урацил /, гуанін-цітазін). Вся блискавка - ДНК.

Щоб передати інформацію з ДНК треба розірвати 2 нитки. Зв'язок між А-Т і Г-Ц - воднева, тому легко розривається ферментом геліказу:

Щоб не утворювалися вузли (Як приклад скрутив рушник):

Щоб ланцюжок не скручувалась одну нитку ДНК у точці початку реплікації розрізає Топоізомераза.

Коли одна нитка вільна - друга може легко обертатися навколо своєї осі, тим самим знімаючи напругу під час "розкрутки". Вузли не з'являються, економиться енергія.

Потім, щоб почати збирати РНК необхідна РНК запал. Білок, який збирає мРНК не може просто так зібрати перший нуклеотид, йому потрібен шматок РНК щоб почати (там докладно написано, потім випишу). Цей шматок називається РНК запал. І до нього вже цей білок приєднує перший нуклеотид.

ну і далі збирає ланцюг за принципом компліментарності, по одному ланцюжку ДНК. мРНК показав немов блискавка від коричневої кофти)