Что такое аминоацильная тРНК?

Аминоацил-перенос рибонуклеиновой кислоты (аминоацил тРНК) используется для трансляции последовательностей мРНК в белки. Аминоацильная тРНК состоит из цепи РНК, которая включает группу из трех нуклеотидов, называемых кодонами, соединенными с аминокислотой. Каждый кодон связан с определенной аминокислотой, хотя есть некоторая избыточность; некоторые аминокислоты в паре с несколькими кодонами. Эта форма тРНК помогает транспортировать аминокислоты в рибосому, где происходит трансляция, и затем кодон тРНК связывается с комплементарной последовательностью на цепи мРНК, позволяя ее родственной аминокислоте присоединяться к полипептидной цепи, образованной во время трансляции. Благодаря этому процессу генетическая информация, которая изначально содержалась в цепи тРНК, может быть преобразована в аминокислоты, которые используются для образования белков.

После того, как молекулы тРНК транскрибируются из последовательности ДНК, которая их кодирует, происходит двухэтапный процесс превращения этих цепей тРНК в молекулы аминоацил тРНК. Эти реакции происходят внутри специфического фермента аминоацил-тРНК-синтетазы для данной аминокислоты. Всего существует 20 типов этих ферментов, по одному на каждую аминокислоту.

Первоначально аминокислота, которая должна быть спарена для последовательности тРНК, должна быть активирована. Это достигается путем аденилирования аминокислоты или связывания ее с молекулой аденозинмонофосфата (AMP) в энергоемкой реакции. Затем тРНК переходит в комплекс аминокислота-АМФ и удаляет АМФ для присоединения к аминокислоте. AMP в этой реакции происходит от аденозинтрифосфата (ATP), который превращается в AMP, и молекулы пирофосфата, которая обеспечивает энергию для этой реакции.

Ферменты аминоацил-тРНК-синтетазы представляют собой макромолекулы, которые распознают, какие последовательности тРНК связываются с правильной аминокислотой несколькими различными способами. Ферменты имеют антикодонные области собственной тРНК, которые могут распознавать последовательности кодонов тРНК. Альтернативно, фермент может распознавать акцепторные сайты на последовательностях тРНК, которые расположены на обоих концах молекул.

Эти множественные сайты распознавания гарантируют, что аминокислоты соединены с правильными последовательностями тРНК, и особенно важны для аминокислот, таких как серин, которые могут соответствовать шести различным кодонам тРНК. Последовательности тРНК также содержат генетическую информацию помимо сайтов кодона и акцептора. Вокруг кодона существуют дискриминаторные основания, которые препятствуют тому, чтобы неправильный аминоацил-тРНК-синтетазный фермент поглощал его и использовал в реакции.