Was ist Aminoacyl-tRNA?

Aminoacyltransfer-Ribonukleinsäure (Aminoacyl-tRNA) wird zur Translation von Sequenzen von mRNA in Proteine ​​verwendet. Aminoacyl-tRNA besteht aus einem RNA-Strang, der eine Gruppe von drei Nukleotiden enthält, die als Codon bezeichnet werden und an eine Aminosäure gebunden sind. Jedes Codon ist an eine bestimmte Aminosäure gekoppelt, obwohl es eine gewisse Redundanz gibt. Einige Aminosäuren sind mit mehreren Codons gepaart. Diese Form der tRNA trägt dazu bei, Aminosäuren zum Ribosom zu transportieren, wo die Translation stattfindet, und das tRNA-Codon paart sich dann mit einer komplementären Sequenz auf dem mRNA-Strang, wodurch sich seine verwandte Aminosäure mit der während der Translation gebildeten Polypeptidkette verbindet. Durch diesen Prozess kann genetische Information, die ursprünglich im Strang der tRNA enthalten war, in Aminosäuren umgewandelt werden, die zur Bildung von Proteinen verwendet werden.

Nachdem die tRNA-Moleküle aus der für sie kodierenden DNA-Sequenz transkribiert wurden, werden diese tRNA-Stränge in zwei Schritten in Aminoacyl-tRNA-Moleküle umgewandelt. Diese Reaktionen finden innerhalb des spezifischen Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Enzyms für eine bestimmte Aminosäure statt. Insgesamt gibt es 20 Arten dieser Enzyme, eine für jede Aminosäure.

Zunächst muss die Aminosäure aktiviert werden, die für die tRNA-Sequenz gepaart werden soll. Dies wird erreicht, indem die Aminosäure adenyliert oder in einer energieaufwendigen Reaktion an ein Adenosinmonophosphat (AMP) -Molekül gebunden wird. Die tRNA überträgt sich dann auf den Aminosäure-AMP-Komplex und entfernt das AMP, um sich an die Aminosäure anzuschließen. Das AMP in dieser Reaktion stammt aus Adenosintriphosphat (ATP), das in AMP umgewandelt wird, und einem Pyrophosphatmolekül, das die Energie für diese Reaktion liefert.

Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Enzyme sind Makromoleküle, die auf verschiedene Weise erkennen, welche tRNA-Sequenzen mit der richtigen Aminosäure paaren. Die Enzyme haben Anticodon-Regionen ihrer eigenen tRNA, die die Sequenzen von tRNA-Codons erkennen können. Alternativ kann das Enzym Akzeptorstellen auf tRNA-Sequenzen erkennen, die sich an beiden Enden der Moleküle befinden.

Diese mehrfachen Erkennungsstellen stellen sicher, dass Aminosäuren mit den richtigen tRNA-Sequenzen gepaart sind und sind besonders wichtig für Aminosäuren wie Serin, die mit sechs verschiedenen tRNA-Codons übereinstimmen können. Die tRNA-Sequenzen enthalten neben einem Codon und Akzeptorstellen auch genetische Informationen. Es gibt Diskriminatorbasen um das Codon, die verhindern, dass das falsche Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Enzym es aufnimmt und in einer Reaktion verwendet.