Was ist eine Transfer-RNA?
Transfer-RNA (tRNA) ist eine Kette von 73-80 Nukleotiden, die bei der Proteinsynthese eine Rolle spielt. Es bindet an Aminosäuren und transportiert sie zum Ribosom, der Struktur in der Zelle, die für die Herstellung von Proteinen verantwortlich ist, damit es sie in aussagekräftigen Mustern zusammensetzen kann. Fehler in der Transfer-RNA können zu Fehlern bei der Bildung von Proteinen führen. Die Forschung zu diesem Thema umfasst die Untersuchung der Funktionsweise unter normalen Bedingungen sowie das Verstehen, was passiert, wenn etwas schief geht.
Jede Einheit der Transfer-RNA hat eine charakteristische Kleeblattstruktur. An einem Ende hat es einen Anticodon-Arm, der an die Boten-RNA im Ribosom bindet. Zum anderen hat es einen Arm, der mit einer bestimmten Aminosäure eine kovalente Bindung eingehen kann. Die D- und T-Arme auf beiden Seiten spielen eine Rolle bei der Erkennung und können in Struktur und Aussehen sehr unterschiedlich sein. Die Transfer-RNA selbst ist in einem komplexen Muster gefaltet, anstatt flach zu sein, wie es in vereinfachten Zeichnungen und Abbildungen erscheinen könnte.
Wenn sich ein Stück Transfer-RNA mit der Messenger-RNA im Ribosom verbindet, muss es die richtige Codonstelle finden, an die es sich anschließen kann, während es seine Aminosäure am anderen Ende ergreift. Ein weiteres Stück Transfer-RNA bindet sich mit seiner eigenen Aminosäure an das benachbarte Codon. Die beiden Aminosäuren verbinden sich und die Kette setzt sich fort, bis das Ribosom ein vollständiges Protein aufgebaut hat. Die Länge und Struktur des Proteins kann in Abhängigkeit von den in der RNA codierten Anweisungen stark variieren.
Dieser Prozess ermöglicht es den Zellen, kontinuierlich die Proteine zu produzieren, die sie für verschiedene Funktionen benötigen. Die Anweisungen zur Herstellung dieser Proteine stammen aus der DNA des Organismus, die Details codiert, die von der RNA übersetzt werden. Man könnte sich die DNA als den Fluglotsen vorstellen, der Nachrichten sendet, und die Transfer-RNA als die Bodenmannschaft, die die Aminosäuren zu den richtigen Toren auf der Messenger-DNA leitet. Der Körper ist in der Lage, die Produktion von Proteinen mit einer sehr geringen Fehlerrate immer wieder zu wiederholen.
Die Forschung zu Transfer-RNA findet in Labors auf der ganzen Welt statt und war in den 1960er Jahren Gegenstand eines Nobelpreises, der die Bedeutung von Forschern anerkannte, die ein Beispiel für tRNA erfolgreich sequenzierten. Ihre Bemühungen waren umso bemerkenswerter, als sie im Gegensatz zu der heute verfügbaren schnellen und hoch entwickelten Technologie mit relativ primitiven Geräten arbeiten mussten.