Генетикалык маалыматты ишке ашыруунун экинчи этабы – кабарчы РНКнын негизинде протеин молекуласынын синтези (которуу). Бирок, транскрипциядан айырмаланып, нуклеотиддердин ырааттуулугун аминокислотага түз которуу мүмкүн эмес, анткени бул кошулмалар башка химиялык табиятка ээ. Ошондуктан трансфер РНК (tRNA) түрүндөгү ортомчуну талап кылат, анын функциясы генетикалык кодду аминокислоталардын "тилине" которуу.
Трансфер РНКнын жалпы мүнөздөмөсү
Транспорттук РНКлар же тРНКлар - аминокислоталарды белок синтези болгон жерге (рибосомаларга) жеткирүүчү кичинекей молекулалар. Клеткадагы бул түрдөгү рибонуклеин кислотасынын көлөмү жалпы РНК бассейнинин болжол менен 10% түзөт.
Рибонуклеиндик кислоталардын башка түрлөрү сыяктуу эле, тРНК рибонуклеозид трифосфаттарынын чынжырынан турат. Узундукнуклеотиддердин ырааттуулугу 70-90 бирдикти камтыйт жана молекуланын курамынын болжол менен 10% майда компоненттерге туура келет.
Ар бир аминокислота тРНК түрүндөгү өзүнүн алып жүрүүчүсүнө ээ болгондуктан, клетка бул молекуланын көп сандагы сортторун синтездейт. Тирүү организмдин түрүнө жараша бул көрсөткүч 80ден 100гө чейин өзгөрөт.
tRNAнын функциялары
Трансфер РНК рибосомаларда пайда болгон протеин синтези үчүн субстрат берүүчү болуп саналат. Амино-кислоталарга да, калыптардын ырааттуулугуна да туташуу уникалдуу жөндөмдүүлүгүнөн улам тРНК генетикалык маалыматты РНКнын формасынан белоктун формасына өткөрүүдө семантикалык адаптер ролун аткарат. Мындай ортомчунун коддоочу матрица менен өз ара аракеттенүүсү, транскрипциядагыдай, азоттук негиздердин толуктоо принцибине негизделген.
тРНКнын негизги функциясы - аминокислота бирдиктерин кабыл алуу жана аларды белок синтези аппаратына жеткирүү. Бул техникалык процесстин артында чоң биологиялык маани – генетикалык кодду ишке ашыруу турат. Бул процессти ишке ашыруу төмөнкү өзгөчөлүктөргө негизделген:
- бардык аминокислоталар нуклеотиддердин триплеттери менен коддолгон;
- ар бир триплет (же кодон) үчүн тРНКнын бир бөлүгү болгон антикодон бар;
- ар бир тРНК белгилүү бир аминокислота менен гана байланыша алат.
Ошентип, протеиндин аминокислота ырааттуулугу процессте кабарчы РНК менен кайсы тРНКлар жана кандай тартипте комплементарлык түрдө өз ара аракеттенишээри менен аныкталат.берүүлөр. Бул трансфер РНКсында функционалдык борборлордун болушунан улам мүмкүн болот, алардын бири аминокислоталардын тандалма кошулушуна, экинчиси кодон менен байланышууга жооп берет. Демек, тРНКнын функциялары жана түзүлүшү бири-бири менен тыгыз байланышта.
Транспорт РНКсынын структурасы
TRNA уникалдуу, анын молекулярдык түзүлүшү сызыктуу эмес. Ага сабактар деп аталган спиралдуу эки жиптүү бөлүмдөр жана 3 бир жиптүү илмек кирет. Формасы боюнча бул конформация беде жалбырагына окшош.
ТРНК түзүлүшүндө төмөнкү өзөктөр айырмаланат:
- акцептор;
- антикодон;
- дигидроуридил;
- псевдуридил;
- кошумча.
Кош спираль сабагында 5-7 Уотсон-Криксон жуптары бар. Акцептордук өзөктүн аягында жупташтырылбаган нуклеотиддердин кичинекей чынжырчасы жайгашкан, анын 3-гидроксили тиешелүү аминокислота молекуласынын кошулган жери болуп саналат.
mRNA менен байланыш үчүн структуралык аймак тРНК циклдарынын бири болуп саналат. Анын курамында кабарчы РНКдагы сезүү үчилтигин толуктоочу антикодон бар. Бул тРНКнын адаптер функциясын камсыз кылган антикодон жана кабыл алуучу учу.
Молекуланын үчүнчү структурасы
"Беде жалбырагы" тРНКнын экинчилик структурасы, бирок бүктөлгөндүктөн, молекула L түрүндөгү конформацияга ээ болот, ал кошумча суутек байланыштары менен бирге кармалат.
L-формасы тРНКнын үчүнчү структурасы болуп саналат жана иш жүзүндө экиден туратузундугу 7 нм жана калыңдыгы 2 нм болгон перпендикуляр А-РНК спиралдары. Молекуланын бул формасынын 2 гана учу бар, алардын биринде антикодон, экинчисинде акцептордук борбор бар.
ТРНКнын аминокислота менен байланышынын өзгөчөлүктөрү
Аминокислоталарды активдештирүү (алардын РНКга кошулуусу) аминоацил-тРНК синтетазасы аркылуу ишке ашырылат. Бул фермент бир эле учурда 2 маанилүү функцияны аткарат:
- акцептордук сабактын 3`-гидроксил тобу менен аминокислота ортосунда коваленттик байланыштын түзүлүшүн катализдейт;
- тандап дал келүү принцибин камсыз кылат.
20 аминокислоталардын ар биринин өзүнүн аминоацил-тРНК синтетазасы бар. Ал транспорттук молекуланын тиешелүү түрү менен гана өз ара аракеттене алат. Бул акыркысынын антикодону ушул конкреттүү аминокислотаны коддоочу триплетке кошумча болушу керек дегенди билдирет. Мисалы, лейцин синтетазасы лейцин үчүн арналган тРНКга гана байланышат.
Аминоацил-тРНК синтетаза молекуласында нуклеотиддерди байланыштырган үч чөнтөк бар, алардын конформациясы жана заряды тРНКдагы тиешелүү антикодондун нуклеотиддери менен толукталат. Ошентип, фермент каалаган ташуу молекуласын аныктайт. Акцептордук өзөктүн нуклеотиддик ырааттуулугу азыраак болсо да таануу фрагменти катары кызмат кылат.
