Ndërveprimi dhe struktura e IRNA, tRNA, RRNA - tre acidet kryesore nukleike, konsiderohet nga një shkencë e tillë si citologjia. Do të ndihmojë për të zbuluar se cili është roli i transportit të acidit ribonukleik (tRNA) në qeliza. Kjo molekulë shumë e vogël, por në të njëjtën kohë e rëndësishme e pamohueshme merr pjesë në procesin e kombinimit të proteinave që përbëjnë trupin.
Cila është struktura e tARN? Është shumë interesante ta konsiderojmë këtë substancë "nga brenda", për të zbuluar biokiminë dhe rolin e saj biologjik. Dhe gjithashtu, si janë të ndërlidhura struktura e tRNA dhe roli i saj në sintezën e proteinave?
Çfarë është tRNA, si funksionon?
Acidi ribonukleik i transportit është i përfshirë në ndërtimin e proteinave të reja. Pothuajse 10% e të gjitha acideve ribonukleike janë transportuese. Për ta bërë të qartë se nga cilat elemente kimike është formuar një molekulë, do të përshkruajmë strukturën e strukturës dytësore të tARN. Struktura dytësore merr në konsideratë të gjitha lidhjet kryesore kimike ndërmjet elementeve.
Kjo është një makromolekulë e përbërë nga një zinxhir polinukleotid. Bazat azotike në të janë të lidhura me lidhje hidrogjenore. Ashtu si në ADN, ARN ka 4 baza azotike: adeninë,citozinë, guaninë dhe uracil. Në këto komponime, adenina shoqërohet gjithmonë me uracilin dhe guanina, si zakonisht, me citozinë.
Pse një nukleotid ka prefiksin ribo-? Thjesht, të gjithë polimerët linearë që kanë një ribozë në vend të një pentoze në bazën e nukleotidit quhen ribonukleikë. Dhe ARN-ja e transferimit është një nga 3 llojet e një polimeri të tillë ribonukleik.
Struktura e tARN: biokimi
Le të shohim shtresat më të thella të strukturës molekulare. Këto nukleotide kanë 3 përbërës:
- Saharoza, riboza është e përfshirë në të gjitha llojet e ARN.
- Acidi fosforik.
- Baza azotike. Këto janë purina dhe pirimidina.
Bazat azotike janë të ndërlidhura me lidhje të forta. Është zakon që bazat të ndahen në purinë dhe pirimidinë.
Purinat janë adenina dhe guanina. Adenina korrespondon me një nukleotid adenil me 2 unaza të ndërlidhura. Dhe guanina korrespondon me të njëjtin nukleotid guanine "me një unazë".
Piramidinat janë citozina dhe uracili. Pirimidinat kanë një strukturë unazore të vetme. Nuk ka timinë në ARN, pasi ajo zëvendësohet nga një element i tillë si uracili. Kjo është e rëndësishme të kuptohet përpara se të shikohen veçoritë e tjera strukturore të tRNA.
Llojet e ARN
Siç mund ta shihni, struktura e TRNA nuk mund të përshkruhet shkurtimisht. Duhet të thellohesh në biokimi për të kuptuar qëllimin e molekulës dhe strukturën e saj të vërtetë. Cilat nukleotide të tjera ribozomale njihen? Ekzistojnë gjithashtu acide nukleike matricë ose informative dhe ribozomale. Shkurtuar si ARN dhe ARN. Te gjitha 3molekulat punojnë ngushtë me njëra-tjetrën në qelizë në mënyrë që trupi të marrë globulat e proteinave të strukturuara siç duhet.
Është e pamundur të imagjinohet puna e një polimeri pa ndihmën e 2 të tjerëve. Tiparet strukturore të tARN-ve bëhen më të kuptueshme kur shikohen në lidhje me funksionet që lidhen drejtpërdrejt me punën e ribozomeve.
Struktura e IRNA, tRNA, RRNA është e ngjashme në shumë mënyra. Të gjitha kanë një bazë ribozë. Megjithatë, struktura dhe funksionet e tyre janë të ndryshme.
Zbulimi i acideve nukleike
Zvicerani Johann Miescher gjeti makromolekula në bërthamën e qelizës në 1868, të quajtura më vonë nukleina. Emri "nukleina" vjen nga fjala (bërthamë) - bërthama. Edhe pse pak më vonë u konstatua se në krijesat njëqelizore që nuk kanë bërthamë, këto substanca janë gjithashtu të pranishme. Në mesin e shekullit të 20-të, u mor çmimi Nobel për zbulimin e sintezës së acideve nukleike.
TRNA funksionon në sintezën e proteinave
Vetë emri - ARN transferuese flet për funksionin kryesor të molekulës. Ky acid nukleik "sjell" me vete aminoacidin thelbësor që kërkohet nga ARN ribozomale për të krijuar një proteinë të caktuar.
Molekula tRNA ka pak funksione. E para është njohja e kodonit IRNA, funksioni i dytë është shpërndarja e blloqeve ndërtuese - aminoacidet për sintezën e proteinave. Disa ekspertë të tjerë dallojnë funksionin pranues. Domethënë shtimi i aminoacideve sipas parimit kovalent. Një enzimë e tillë si aminocil-tRNA sintataza ndihmon për të "lidhur" këtë aminoacid.
Si lidhet struktura e tRNA me tëfunksione? Ky acid ribonukleik i veçantë është i renditur në atë mënyrë që në njërën anë të tij ka baza azotike, të cilat janë gjithmonë të lidhura në çift. Këta janë elementët e njohur për ne - A, U, C, G. Pikërisht 3 "shkronja" ose baza azotike përbëjnë antikodonin - grupi i kundërt i elementeve që ndërvepron me kodonin sipas parimit të komplementaritetit.
Kjo veçori e rëndësishme strukturore e tARN siguron që nuk do të ketë gabime gjatë dekodimit të acidit nukleik shabllon. Në fund të fundit, varet nga sekuenca e saktë e aminoacideve nëse proteina për të cilën trupi ka nevojë për momentin sintetizohet saktë.
Veçoritë e ndërtimit
Cilat janë tiparet strukturore të tRNA dhe roli i tij biologjik? Kjo është një strukturë shumë e lashtë. Madhësia e tij është diku rreth 73 - 93 nukleotide. Pesha molekulare e një lënde është 25,000–30,000.
Struktura e strukturës dytësore të tARN mund të çmontohet duke studiuar 5 elementët kryesorë të molekulës. Pra, ky acid nukleik përbëhet nga elementët e mëposhtëm:
- liku i kontaktit enzimë;
- lak për kontaktin me ribozomin;
- lak antikodon;
- rrjedh pranues;
- vetë antikodoni.
Dhe gjithashtu alokoni një lak të vogël variabël në strukturën dytësore. Një shpatull në të gjitha llojet e tRNA është i njëjtë - një rrjedhë prej dy mbetjesh citozine dhe një adenozine. Pikërisht në këtë vend ndodh lidhja me 1 nga 20 aminoacidet e disponueshme. Çdo aminoacid ka një enzimë të veçantë - aminoacil-tARN-në e vet.
Të gjitha informacionet që kodojnë strukturën e të gjithëveAcidet nukleike gjenden në vetë ADN-në. Struktura e tRNA në të gjitha krijesat e gjalla në planet është pothuajse identike. Do të duket si një gjethe kur shikohet në 2-D.
Megjithatë, nëse shikoni në vëllim, molekula i ngjan një strukture gjeometrike në formë L. Kjo konsiderohet struktura terciare e tRNA. Por, për lehtësinë e studimit, është e zakonshme të "zhbëhet" vizualisht. Struktura terciare formohet si rezultat i ndërveprimit të elementeve të strukturës dytësore, atyre pjesëve që janë reciprokisht plotësuese.
Krahët ose unazat e tRNA luajnë një rol të rëndësishëm. Një krah, për shembull, kërkohet për lidhjen kimike me një enzimë të veçantë.
Një tipar karakteristik i një nukleotidi është prania e një numri të madh të nukleozideve. Ekzistojnë më shumë se 60 lloje të këtyre nukleozideve të vogla.
Struktura e tRNA dhe kodimi i aminoacideve
Ne e dimë se antikodoni i tRNA është i gjatë 3 molekula. Çdo antikodon korrespondon me një aminoacid specifik, "personal". Ky aminoacid është i lidhur me molekulën e tRNA duke përdorur një enzimë të veçantë. Sapo bashkohen 2 aminoacidet, lidhjet me tARN thyhen. Të gjitha komponimet kimike dhe enzimat nevojiten deri në kohën e nevojshme. Kështu ndërlidhen struktura dhe funksionet e tARN-së.
Ka 61 lloje të molekulave të tilla në qelizë. Mund të ketë 64 variacione matematikore. Megjithatë mungojnë 3 lloje tARN për faktin se pikërisht ky numër i kodoneve ndaluese në IRNA nuk ka antikodone.
Ndërveprimi i IRNA dhe TRNA
Le të shqyrtojmë ndërveprimin e një substance me MRNA dhe RRNA, si dhe veçoritë strukturore të TRNA. Struktura dhe qëllimimakromolekulat janë të ndërlidhura.
Struktura e IRNA kopjon informacionin nga një seksion i veçantë i ADN-së. Vetë ADN-ja është një lidhje shumë e madhe molekulash dhe ajo nuk largohet kurrë nga bërthama. Prandaj, nevojitet një ARN ndërmjetëse - informative.
Bazuar në sekuencën e molekulave të kopjuara nga ARN, ribozomi ndërton një proteinë. Ribozomi është një strukturë e veçantë polinukleotide, struktura e së cilës duhet të shpjegohet.
Ndërveprimi i tRNA ribozomal
ARN ribozomale është një organelë e madhe. Pesha e saj molekulare është 1,000,000 - 1,500,000. Pothuajse 80% e sasisë totale të ARN-së janë nukleotide ribozomale.
Kap një lloj zinxhiri IRNA dhe pret për antikodonet që do të sjellin molekulat e tRNA me vete. ARN ribozomale përbëhet nga 2 nënnjësi: të vogla dhe të mëdha.
Ribozomi quhet "fabrika", sepse në këtë organelë bëhet e gjithë sinteza e substancave të nevojshme për jetën e përditshme. Është gjithashtu një strukturë qelizore shumë e lashtë.
Si ndodh sinteza e proteinave në ribozom?
Struktura e tRNA dhe roli i saj në sintezën e proteinave janë të ndërlidhura. Antikodoni i vendosur në njërën nga anët e acidit ribonukleik është i përshtatshëm në formën e tij për funksionin kryesor - dërgimin e aminoacideve në ribozom, ku ndodh rreshtimi gradual i proteinës. Në thelb, TRNA vepron si një ndërmjetës. Detyra e tij është vetëm të sjellë aminoacidin e nevojshëm.
Kur informacioni lexohet nga një pjesë e IRNA, ribozomi lëviz më tej përgjatë zinxhirit. Matrica është e nevojshme vetëm për transmetiminformacion i koduar në lidhje me konfigurimin dhe funksionin e një proteine të vetme. Më pas, një tRNA tjetër i afrohet ribozomit me bazat e tij azotike. Ai gjithashtu deshifron pjesën tjetër të RNC.
Dekodimi ndodh si më poshtë. Bazat azotike kombinohen sipas parimit të komplementaritetit në të njëjtën mënyrë si në vetë ADN-në. Prandaj, TRNA sheh se ku duhet të "ankotohet" dhe në cilin "hangar" të dërgojë aminoacidin.
Më pas në ribozom, aminoacidet e përzgjedhura në këtë mënyrë lidhen kimikisht, hap pas hapi formohet një makromolekulë e re lineare, e cila pas përfundimit të sintezës përdridhet në një rruzull (top). TARN dhe IRNA të përdorura, pasi kanë përmbushur funksionin e tyre, hiqen nga "fabrika" e proteinave.
Kur pjesa e parë e kodonit lidhet me antikodonin, përcaktohet korniza e leximit. Më pas, nëse për ndonjë arsye ndodh një zhvendosje e kornizës, atëherë një shenjë e proteinës do të refuzohet. Ribozomi nuk mund të ndërhyjë në këtë proces dhe të zgjidhë problemin. Vetëm pasi të përfundojë procesi, 2 nën-njësitë rARN kombinohen përsëri. Mesatarisht, për çdo 104 aminoacide, ka 1 gabim. Për çdo 25 proteina të grumbulluara tashmë, të paktën 1 gabim riprodhimi është i sigurt se do të ndodhë.
TRNA si molekula relike
Meqenëse tARN mund të ketë ekzistuar në kohën e origjinës së jetës në tokë, ajo quhet një molekulë relike. Besohet se ARN është struktura e parë që ka ekzistuar para ADN-së dhe më pas ka evoluar. Hipoteza Botërore e ARN-së - formuluar në 1986 nga laureati W alter Gilbert. Megjithatë, për të provuarështë ende e vështirë. Teoria mbrohet nga fakte të dukshme - molekulat e tRNA janë në gjendje të ruajnë blloqe informacioni dhe në një farë mënyre të zbatojnë këtë informacion, domethënë të bëjnë punë.
Por kundërshtarët e teorisë argumentojnë se një jetëgjatësi e shkurtër e një substance nuk mund të garantojë që tRNA është një bartës i mirë i çdo informacioni biologjik. Këto nukleotide degradohen me shpejtësi. Jetëgjatësia e tRNA në qelizat njerëzore varion nga disa minuta në disa orë. Disa specie mund të zgjasin deri në një ditë. Dhe nëse flasim për të njëjtat nukleotide në baktere, atëherë termat janë shumë më të shkurtër - deri në disa orë. Përveç kësaj, struktura dhe funksionet e tRNA janë shumë komplekse që një molekulë të bëhet elementi kryesor i biosferës së Tokës.
