Hapi i dytë në zbatimin e informacionit gjenetik është sinteza e një molekule proteine të bazuar në ARN-në e dërguar (përkthim). Sidoqoftë, ndryshe nga transkriptimi, një sekuencë nukleotide nuk mund të përkthehet drejtpërdrejt në një aminoacid, pasi këto komponime kanë një natyrë kimike të ndryshme. Prandaj, përkthimi kërkon një ndërmjetës në formën e ARN-së transferuese (tRNA), funksioni i të cilit është të përkthejë kodin gjenetik në "gjuhën" e aminoacideve.
Karakteristikat e përgjithshme të ARN-së transferuese
ARN-të e transportit ose tARN-të janë molekula të vogla që dërgojnë aminoacide në vendin e sintezës së proteinave (në ribozome). Sasia e këtij lloji të acidit ribonukleik në qelizë është afërsisht 10% e grupit total të ARN-së.
Ashtu si llojet e tjera të acideve ribonukleike, tARN përbëhet nga një zinxhir trifosfatesh ribonukleozide. Gjatësiasekuenca nukleotide ka 70-90 njësi, dhe rreth 10% e përbërjes së molekulës bie mbi komponentët e vegjël.
Për shkak të faktit se çdo aminoacid ka bartësin e vet në formën e tRNA, qeliza sintetizon një numër të madh të varieteteve të kësaj molekule. Në varësi të llojit të organizmit të gjallë, ky tregues varion nga 80 në 100.
Funksionet e tRNA
ARN transferuese është furnizuesi i substratit për sintezën e proteinave që ndodh në ribozome. Për shkak të aftësisë unike për t'u lidhur si me aminoacidet ashtu edhe me sekuencën e shabllonit, tRNA vepron si një përshtatës semantik në transferimin e informacionit gjenetik nga forma e ARN-së në formën e një proteine. Ndërveprimi i një ndërmjetësi të tillë me një matricë koduese, si në transkriptim, bazohet në parimin e komplementaritetit të bazave azotike.
Funksioni kryesor i tRNA është të pranojë njësi aminoacide dhe t'i transportojë ato në aparatin e sintezës së proteinave. Pas këtij procesi teknik qëndron një kuptim i madh biologjik - zbatimi i kodit gjenetik. Zbatimi i këtij procesi bazohet në karakteristikat e mëposhtme:
- të gjitha aminoacidet janë të koduara nga trenjakë nukleotidesh;
- për çdo treshe (ose kodon) ekziston një antikodon që është pjesë e tARN;
- çdo tARN mund të lidhet vetëm me një aminoacid specifik.
Kështu, sekuenca e aminoacideve të një proteine përcaktohet nga cilat tARN dhe në çfarë rendi do të ndërveprojnë në mënyrë plotësuese me ARN-në e dërguar në procestransmetimet. Kjo është e mundur për shkak të pranisë së qendrave funksionale në ARN-në e transferimit, njëra prej të cilave është përgjegjëse për lidhjen selektive të një aminoacidi, dhe tjetra për lidhjen me një kodon. Prandaj, funksionet dhe struktura e tRNA janë të ndërlidhura ngushtë.
Struktura e transferimit ARN
TRNA është unike në atë që struktura e saj molekulare nuk është lineare. Ai përfshin seksione spirale me dy fije, të cilat quhen kërcell, dhe 3 sythe me një fije. Në formë, ky konformacion i ngjan një gjetheje tërfili.
Rrjedhat e mëposhtëm dallohen në strukturën e tARN:
- pranues;
- antikodon;
- dihidrouridil;
- pseudouridil;
- shtesë.
Rrjedhat e spirales së dyfishtë përmbajnë 5 deri në 7 çifte Watson-Crickson. Në fund të kërcellit pranues është një zinxhir i vogël nukleotidesh të paçiftëzuara, 3-hidroksili i të cilit është vendi i lidhjes së molekulës përkatëse të aminoacideve.
Rajoni strukturor për lidhjen me mRNA është një nga unazat e tRNA. Ai përmban një antikodon që plotëson trefishin e sensit në ARN-në e dërguar. Është antikodoni dhe fundi pranues që sigurojnë funksionin përshtatës të tRNA.
Struktura terciare e një molekule
"Cloverleaf" është një strukturë dytësore e tARN-së, megjithatë, për shkak të palosjes, molekula fiton një konformacion në formë L, i cili mbahet së bashku nga lidhje shtesë hidrogjeni.
L-forma është struktura terciare e tARN dhe përbëhet nga dy praktikishtspirale pingule A-ARN me gjatësi 7 nm dhe trashësi 2 nm. Kjo formë e molekulës ka vetëm 2 skaje, njëra prej të cilave ka një antikodon dhe tjetra ka një qendër pranuese.
Veçoritë e lidhjes së tRNA me aminoacidin
Aktivizimi i aminoacideve (lidhja e tyre me transferimin e ARN-së) kryhet nga aminoacil-tRNA sintetaza. Kjo enzimë kryen njëkohësisht 2 funksione të rëndësishme:
- katalizon formimin e një lidhjeje kovalente midis grupit 3`-hidroksil të kërcellit pranues dhe aminoacidit;
- parashikon parimin e përputhjes selektive.
Secili nga 20 aminoacidet ka aminoacil-tRNA sintetazën e tij. Mund të ndërveprojë vetëm me llojin e duhur të molekulës së transportit. Kjo do të thotë që antikodoni i këtij të fundit duhet të jetë plotësues me treshen që kodon këtë aminoacid të veçantë. Për shembull, sintetaza e leucinës do të lidhet vetëm me tARN-në e destinuar për leucinën.
Ka tre xhepa të lidhjes së nukleotideve në molekulën e aminoacil-tRNA sintetazës, konformimi dhe ngarkesa e të cilave janë plotësuese me nukleotidet e antikodonit përkatës në tARN. Kështu, enzima përcakton molekulën e dëshiruar të transportit. Shumë më rrallë, sekuenca nukleotide e trungut pranues shërben si një fragment njohjeje.
