ARN de transfer este un ARN cu lanț scurt compus din 70 până la 95 nucleic Baze de și are o structură asemănătoare trifoiului cu 3 până la 4 bucle în vizualizarea bidimensională. Pentru fiecare dintre cele 20 de proteine cunoscute aminoacizi, există cel puțin un ARN de transfer care poate prelua „acidul” său amino din citosol și îl poate face disponibil pentru biosinteza unei proteine la un ribozom al reticulului endoplasmatic.
Ce este ARN-ul de transfer?
ARN de transfer, prescurtat la nivel internațional ca ARNt, este format din aproximativ 75 până la 95 nucleic Baze de și, în vedere bidimensională în plan, seamănă cu o structură asemănătoare trifoiului cu trei bucle non-variabile și o buclă variabilă, precum și cu tulpina acceptantă a aminoacizilor. În structura terțiară tridimensională, o moleculă de ARNt seamănă mai mult cu o formă de L, cu cea scurtă picior corespunzător tijei acceptoare și piciorului lung corespunzător buclei anticodon. Pe lângă cele patru nucleozide nemodificate adenozină, uridina, citidina și guanozina, care formează, de asemenea, elementele de bază ale ADN-ului și ARN-ului, parte a ARNt constă dintr-un total de șase nucleozide modificate care nu fac parte din ADN și ARN. Nucleozidele suplimentare sunt dihidrouridina, inozina, tiouridina, pseudouridina, N4-acetilcitidina și ribotimidina. În fiecare ramură a ARNt, conjugând nucleic Baze de se formează cu segmente dublu catenare analoge ADN-ului. Fiecare ARNt poate prelua și transporta doar unul specific din 20 cunoscute proteinogen aminoacizi la reticulul endoplasmatic dur pentru biosinteză. Astfel, pentru fiecare aminoacid proteinogen, trebuie să fie disponibil cel puțin un ARN de transfer specializat. În realitate, mai mult de un ARNt este disponibil pentru anumite aminoacizi.
Funcția, acțiunea și rolurile
Funcția principală a ARN-ului de transfer este de a permite unui aminoacid proteinogen specific din citosol să se ataseze la acceptorul său de aminoacizi, să îl transporte la reticulul endoplasmatic și să se lege de grupul carboxi al ultimului aminoacid atașat printr-un legătură peptidică, astfel încât proteina născută se prelungește cu un aminoacid. Următorul ARNt este apoi gata să atașeze aminoacidul „corect” conform codificării. Procesele au loc cu viteză mare. În eucariote, adică și celule umane, lanțurile polipeptidice se prelungesc cu aproximativ 2 amino acizi pe secundă în timpul sintezei proteinelor. Rata medie de eroare este de aproximativ un aminoacid la mie. Aceasta înseamnă că în timpul sintezei proteinelor aproximativ fiecare a mia de aminoacid a fost sortat incorect. Evident, în cursul evoluției, această rată de eroare s-a stabilit ca cel mai bun compromis între cheltuielile de energie necesare și posibilele efecte negative de eroare. Procesul de sinteză a proteinelor are loc în aproape toate celulele în timpul creșterii și pentru a susține alte funcții metabolice. ARNt poate îndeplini doar sarcina și funcția importantă de selectare și transport al anumitor amino acizi dacă ARNm (ARN mesager) a făcut copii ale corespunzătorului genă segmente ale ADN-ului. Fiecare aminoacid este practic codificat de secvența a trei baze nucleice, codonul sau tripletul, astfel încât, cu cele patru baze nucleice posibile, 4 la puterea a 3 este egal cu 64 de posibilități aritmetice. Cu toate acestea, deoarece există doar 20 amino proteinogen acizi, unele triplete pot fi utilizate pentru control ca codoni inițiali sau finali. De asemenea, unii aminoacizi sunt codificați de mai multe triplete diferite. Acest lucru are avantajul de a oferi un grad de toleranță la erori la mutațiile punctuale, fie pentru că secvența defectă a codonului codifică același aminoacid, fie pentru că un aminoacid cu proprietăți similare este încorporat în proteină, astfel încât în multe cazuri proteina sintetizată este în cele din urmă lipsită de erori sau funcționalitatea sa este doar oarecum limitată.
Formare, apariție, proprietăți și valori optime
ARN-urile de transfer sunt prezente în aproape toate celulele în cantități și compoziție variate. Sunt codificate ca altele proteine. Diferite gene sunt responsabile pentru planurile individuale ale ARNt. Genele responsabile sunt transcrise în nucleul din carioplasmă, unde așa-numiții precursori sau pre-ARNt sunt de asemenea sintetizați înainte de a fi transportați peste membrana nucleară în citosol. Doar în citosolul celulei sunt pre-ARNt-urile activate de splicing așa-numitele introni, secvențe de bază care nu au nicio funcție pe gene și sunt doar târâți de-a lungul, dar sunt totuși transcrise. După alte etape de activare, ARNt este disponibil pentru transportul unui aminoacid specific. mitocondriile joacă un rol special deoarece au propriul lor ARN, care conține și gene care definesc genetic ARNt pentru propriile nevoi. ARNt mitocondriale sunt sintetizate intramitocondrial. Datorită implicării aproape universale a ARN-ului de transfer diferit în sinteza proteinelor și datorită conversiilor rapide ale acestora, nu este optim concentrare se pot da valori sau valori de referință cu limite superioare și inferioare. Important pentru funcția ARNt este disponibilitatea aminoacizilor corespunzători în citosol și în alții enzime capabil să activeze ARNt.
Boli și tulburări
Amenințările majore de a transfera disfuncția ARN sunt deficiențele în aminoacizi, în special deficiențele în aminoacizi esențiali că organismul nu poate compensa cu alți aminoacizi sau cu alte substanțe. În ceea ce privește perturbările reale ale funcției ARNt, cel mai mare pericol constă în genă mutații care intervin în puncte specifice în procesarea ARN-ului de transfer și, în cel mai rău caz, conduce la o pierdere a funcției moleculei de ARNt corespunzătoare. talasemie, O anemie atribuit unui genă mutația din intronul 1 servește ca exemplu. O mutație genică a genei care codifică intronul 2 duce, de asemenea, la același simptom. Ca urmare, există o afectare severă hemoglobină sinteza în eritrocite, rezultând inadecvat oxigen livra.
