Wat is Aminoacyl tRNA?

Aminoacyl transfer ribonucleïnezuur (aminoacyl tRNA) wordt gebruikt bij het vertalen van sequenties van mRNA in eiwitten. Aminoacyl tRNA bestaat uit een RNA-streng die een groep van drie nucleotiden omvat, een codon genoemd, verbonden met een aminozuur. Elk codon is gekoppeld aan een specifiek aminozuur, hoewel er enige redundantie is; sommige aminozuren zijn gepaard met meerdere codons. Deze vorm van tRNA helpt bij het transport van aminozuren naar het ribosoom, waar translatie plaatsvindt, en het tRNA-codon koppelt vervolgens met een complementaire sequentie op de mRNA-streng, waardoor zijn verwante aminozuur kan toetreden tot de polypeptideketen die tijdens translatie is gevormd. Via dit proces kan genetische informatie die oorspronkelijk aanwezig was in de streng van tRNA worden omgezet in aminozuren die worden gebruikt om eiwitten te vormen.

Nadat tRNA-moleculen zijn getranscribeerd van de DNA-sequentie die daarvoor codeert, is er een tweestapsproces om deze tRNA-strengen om te zetten in aminoacyl tRNA-moleculen. Deze reacties vinden plaats binnen het specifieke aminoacyl tRNA-synthetase-enzym voor een bepaald aminozuur. Er zijn in totaal 20 soorten van deze enzymen, één voor elk aminozuur.

Aanvankelijk moet het aminozuur dat moet worden gepaard voor de tRNA-sequentie worden geactiveerd. Dit wordt bereikt door het aminozuur adenyleren, of het te binden aan een adenosinemonofosfaat (AMP) -molecuul in een energie-verbruikende reactie. Het tRNA wordt vervolgens overgedragen naar het aminozuur-AMP-complex en verwijdert het AMP om zich aan te sluiten op het aminozuur. De AMP in deze reactie is afkomstig van adenosinetrifosfaat (ATP), dat wordt omgezet in AMP en een pyrofosfaatmolecuul dat de energie voor deze reactie levert.

Aminoacyl tRNA-synthetase-enzymen zijn macromoleculen die op een aantal verschillende manieren herkennen welke tRNA-sequenties met het juiste aminozuur paren. De enzymen hebben anticodongebieden van hun eigen tRNA, die de sequenties van tRNA-codons kunnen herkennen. Als alternatief kan het enzym acceptorplaatsen op tRNA-sequenties herkennen die zich aan beide uiteinden van de moleculen bevinden.

Deze meervoudige herkenningsplaatsen zorgen ervoor dat aminozuren zijn gekoppeld aan de juiste tRNA-sequenties en zijn met name belangrijk voor aminozuren zoals serine, die kunnen overeenkomen met zes verschillende codons van tRNA. De tRNA-sequenties bevatten ook genetische informatie afgezien van een codon en acceptorplaatsen. Er zijn discriminatorbasen rond het codon die voorkomen dat het verkeerde aminoacyl-tRNA-synthetase-enzym het opneemt en in een reactie gebruikt.