Transfer RNA adalah RNA rantai pendek yang terdiri daripada 70 hingga 95 nukleik asas dan mempunyai struktur seperti daun semanggi dengan 3 hingga 4 gelung dalam pandangan dua dimensi. Untuk setiap 20 proteinogenik yang diketahui asid amino, terdapat sekurang-kurangnya 1 RNA pemindahan yang dapat mengambil asam amino "nya" dari sitosol dan menjadikannya tersedia untuk biosintesis protein pada ribosom retikulum endoplasma.
Apa itu RNA pemindahan?
Transfer RNA, disingkat antarabangsa sebagai tRNA, terdiri daripada kira-kira 75 hingga 95 nukleik asas dan, dalam pandangan pelan dua dimensi, menyerupai struktur seperti daun semanggi dengan tiga gelung tidak berubah dan satu gelung berubah-ubah, serta batang penerima asam amino. Dalam struktur tersier tiga dimensi, molekul tRNA lebih menyerupai bentuk L, dengan pendek kaki sepadan dengan batang akseptor dan kaki panjang yang sesuai dengan gelung antikodon. Sebagai tambahan kepada empat nukleosida yang tidak diubah suai trifosfat, uridin, sitidin, dan guanosin, yang juga membentuk blok bangunan dasar DNA dan RNA, bagian dari tRNA terdiri daripada sejumlah enam nukleosida yang diubahsuai yang bukan merupakan bagian dari DNA dan RNA. Nukleosida tambahan adalah dihydrouridine, inosine, thiouridine, pseudouridine, N4-acetylcytidine, dan ribothymidine. Di setiap cabang tRNA, nukleik konjugasi asas bentuk dengan segmen untai dua yang serupa dengan DNA. Setiap tRNA dapat mengambil dan mengangkut hanya satu dari 20 proteinogenik yang diketahui asid amino kepada retikulum endoplasma kasar untuk biosintesis. Oleh itu, untuk setiap asid amino proteinogenik, sekurang-kurangnya satu RNA pemindahan khusus mesti ada. Sebenarnya, lebih daripada satu tRNA tersedia dengan pasti asid amino.
Fungsi, tindakan, dan peranan
Fungsi utama RNA pemindahan adalah untuk membenarkan asid amino proteinogenik tertentu dari sitosol berlabuh di akseptor asid amino, untuk mengangkutnya ke retikulum endoplasma, dan di sana untuk mengikat kepada kumpulan karboksi asid amino terakhir yang dilampirkan melalui ikatan peptida, sehingga protein yang baru lahir memanjang oleh satu asid amino. TRNA seterusnya kemudian siap melekatkan asid amino "betul" mengikut pengekodan. Prosesnya berlaku pada kelajuan tinggi. Dalam eukariota, iaitu juga sel manusia, rantai polipeptida memanjang lebih kurang 2 amino asid sesaat semasa sintesis protein. Purata kadar ralat adalah sekitar satu asid amino per seribu. Ini bermaksud bahawa semasa sintesis protein, setiap asid amino seperseribu disusun dengan tidak betul. Jelas, dalam proses evolusi, kadar kesalahan ini telah menjadi kompromi terbaik antara perbelanjaan tenaga yang diperlukan dan kemungkinan kesan ralat negatif. Proses sintesis protein berlaku di hampir semua sel semasa pertumbuhan dan untuk menyokong fungsi metabolik lain. TRNA hanya dapat menjalankan tugas dan fungsi pentingnya memilih dan mengangkut amino tertentu asid sekiranya mRNA (messenger RNA) telah membuat salinan yang sesuai gen segmen DNA. Setiap asid amino pada dasarnya dikodkan oleh urutan tiga asas nukleik, kodon atau triplet, sehingga dengan empat asas nukleik yang mungkin, 4 hingga kekuatan 3 sama dengan 64 kemungkinan aritmetik. Namun, kerana hanya terdapat 20 protein proteinogenik asid, beberapa kembar tiga dapat digunakan untuk kawalan sebagai kodon awal atau akhir. Sebilangan asid amino dikodkan oleh beberapa kembar tiga yang berbeza. Ini mempunyai kelebihan untuk memberikan tahap toleransi kesalahan terhadap mutasi titik, sama ada kerana urutan kodon yang salah kebetulan mengekod asid amino yang sama atau kerana asid amino dengan sifat yang serupa dimasukkan ke dalam protein, sehingga dalam banyak kes protein yang disintesis akhirnya bebas daripada kesalahan atau fungsinya agak terhad.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Transfer RNA terdapat di hampir semua sel dalam jumlah dan komposisi yang berbeza-beza. Mereka dikodkan seperti yang lain protein. Gen yang berbeza bertanggungjawab untuk cetak biru tRNA individu. Gen yang bertanggungjawab ditranskripsikan dalam nukleus dalam karyoplasma, di mana apa yang disebut prekursor atau pra-tRNA juga disintesis sebelum diangkut melintasi membran nuklear ke sitosol. Hanya di sitosol sel adalah pra-tRNA yang diaktifkan oleh menyambungkan apa yang disebut intron, urutan asas yang tidak berfungsi pada gen dan hanya diseret, tetapi tetap ditranskrip. Setelah langkah pengaktifan lebih lanjut, tRNA tersedia untuk pengangkutan asid amino tertentu. Mitokondria memainkan peranan khas kerana mereka mempunyai RNA mereka sendiri, yang juga mengandungi gen yang secara genetik menentukan tRNA untuk keperluan mereka sendiri. TRNA mitokondria disintesis secara intramitochondrially. Kerana penglibatan RNA pemindahan yang hampir universal dalam sintesis protein dan kerana penukarannya yang cepat, tidak ada yang optimum kepekatan nilai atau nilai rujukan dengan had atas dan bawah dapat diberikan. Penting untuk fungsi tRNA adalah ketersediaan asid amino yang sesuai di sitosol dan lain-lain enzim mampu mengaktifkan tRNA.
Penyakit dan gangguan
Ancaman utama untuk memindahkan disfungsi RNA adalah kekurangan asid amino, terutama kekurangan pada asid amino bahawa badan tidak dapat mengimbangi asid amino lain atau dengan bahan lain. Berkenaan dengan gangguan nyata dalam fungsi tRNA, bahaya terbesar terletak pada gen mutasi yang campur tangan pada titik-titik tertentu dalam pemprosesan transfer RNA dan, dalam keadaan terburuk, membawa kehilangan fungsi molekul tRNA yang sepadan. Thalasemia, Sebuah anemia dikaitkan dengan a gen mutasi dalam intron 1, berfungsi sebagai contoh. Mutasi gen gen yang mengekod intron 2 juga membawa kepada gejala yang sama. Akibatnya, ada gangguan teruk hemoglobin sintesis dalam erythrocytes, mengakibatkan tidak mencukupi oksigen bekalan.
