Muingiliano na muundo wa IRNA, tRNA, RRNA - asidi tatu kuu za nukleiki, huzingatiwa na sayansi kama vile saitologi. Itasaidia kujua ni nini jukumu la kusafirisha asidi ya ribonucleic (tRNA) katika seli. Molekuli hii ndogo sana, lakini wakati huo huo ni muhimu sana hushiriki katika mchakato wa kuchanganya protini zinazounda mwili.
Muundo wa tRNA ni upi? Inavutia sana kuzingatia dutu hii "kutoka ndani", ili kujua jukumu lake la biochemistry na kibiolojia. Na pia, muundo wa tRNA na jukumu lake katika usanisi wa protini unahusiana vipi?
tRNA ni nini, inafanya kazi vipi?
Asidi ya ribonucleic ya Usafiri inahusika katika ujenzi wa protini mpya. Takriban 10% ya asidi zote za ribonucleic ni usafiri. Ili kuifanya iwe wazi ni vipengele gani vya kemikali molekuli huundwa kutoka, tutaelezea muundo wa muundo wa sekondari wa tRNA. Muundo wa pili huzingatia vifungo vyote vikuu vya kemikali kati ya vipengee.
Hii ni molekuli kuu inayojumuisha mnyororo wa polynucleotidi. Misingi ya nitrojeni ndani yake imeunganishwa na vifungo vya hidrojeni. Kama ilivyo kwa DNA, RNA ina besi 4 za nitrojeni: adenine,cytosine, guanini, na uracil. Katika misombo hii, adenine daima inahusishwa na uracil, na guanini, kama kawaida, na cytosine.
Kwa nini nyukleotidi ina kiambishi awali cha ribo-? Kwa urahisi, polima zote za mstari ambazo zina ribose badala ya pentose kwenye msingi wa nyukleotidi huitwa ribonucleic. Na uhamishaji wa RNA ni mojawapo ya aina 3 za polima kama hiyo ya ribonucleic.
Muundo wa tRNA: biokemia
Hebu tuangalie tabaka za ndani kabisa za muundo wa molekuli. Nucleotidi hizi zina viambajengo 3:
- Sucrose, ribose inahusika katika aina zote za RNA.
- asidi ya fosforasi.
- Misingi ya nitrojeni. Hizi ni purines na pyrimidines.
Besi za nitrojeni zimeunganishwa kwa bondi kali. Ni desturi kugawanya besi kuwa purine na pyrimidine.
Purines ni adenine na guanini. Adenine inalingana na nucleotide ya adenyl ya pete 2 zilizounganishwa. Na guanini inalingana na nukleotidi ya guanini ya "pete moja".
Pyramidines ni cytosine na uracil. Pyrimidines zina muundo wa pete moja. Hakuna thymine katika RNA, kwani inabadilishwa na kipengele kama vile uracil. Hili ni muhimu kuelewa kabla ya kuangalia vipengele vingine vya kimuundo vya tRNA.
Aina za RNA
Kama unavyoona, muundo wa TRNA hauwezi kuelezewa kwa ufupi. Unahitaji kuzama katika biokemia ili kuelewa madhumuni ya molekuli na muundo wake wa kweli. Ni nukleotidi gani nyingine za ribosomal zinazojulikana? Pia kuna matrix au habari na ribosomal nucleic asidi. Imefupishwa kama RNA na RNA. Yote 3molekuli hufanya kazi kwa karibu katika seli ili mwili upokee globules za protini zilizopangwa ipasavyo.
Haiwezekani kufikiria kazi ya polima moja bila usaidizi wa wengine 2. Vipengele vya kimuundo vya tRNA hueleweka zaidi vinapotazamwa pamoja na utendakazi ambazo zinahusiana moja kwa moja na kazi ya ribosomu.
Muundo wa IRNA, tRNA, RRNA unafanana kwa njia nyingi. Wote wana msingi wa ribose. Hata hivyo, muundo na utendakazi wao ni tofauti.
Ugunduzi wa asidi nucleic
Mswisi Johann Miescher alipata molekuli kuu kwenye kiini cha seli mnamo 1868, ambazo baadaye ziliitwa viini. Jina "nucleins" linatokana na neno (nucleus) - kiini. Ingawa baadaye kidogo iligunduliwa kuwa katika viumbe vya unicellular ambavyo hazina kiini, vitu hivi pia vipo. Katikati ya karne ya 20, Tuzo ya Nobel ilipokelewa kwa ugunduzi wa usanisi wa asidi nucleic.
TRNA hufanya kazi katika usanisi wa protini
Jina lenyewe - uhamishaji RNA huzungumza kuhusu utendaji kazi mkuu wa molekuli. Asidi hii ya kiini "huleta" pamoja na asidi ya amino muhimu inayohitajika na ribosomal RNA kutengeneza protini fulani.
Molekuli ya tRNA ina vitendaji vichache. Ya kwanza ni utambuzi wa kodoni ya IRNA, kazi ya pili ni utoaji wa vitalu vya ujenzi - amino asidi kwa awali ya protini. Wataalamu wengine zaidi hutofautisha kazi ya kipokeaji. Hiyo ni, kuongezwa kwa asidi ya amino kulingana na kanuni ya covalent. Kimeng'enya kama vile aminocil-tRNA synthatase husaidia "kuambatisha" amino asidi hii.
Muundo wa tRNA unahusiana vipi na yakekazi? Asidi hii maalum ya ribonucleic hupangwa kwa namna ambayo upande mmoja wake kuna besi za nitrojeni, ambazo huunganishwa kila mara kwa jozi. Hivi ndivyo vipengele vinavyojulikana kwetu - A, U, C, G. "herufi" 3 haswa au besi za nitrojeni huunda antikodoni - seti ya vipengele vinavyoingiliana na kodoni kulingana na kanuni ya ukamilishano.
Kipengele hiki muhimu cha kimuundo cha tRNA huhakikisha kuwa hakutakuwa na hitilafu wakati wa kusimbua kiolezo cha asidi ya nukleiki. Baada ya yote, inategemea mlolongo kamili wa asidi ya amino ikiwa protini ambayo mwili unahitaji kwa sasa imeundwa kwa usahihi.
Vipengele vya ujenzi
Je, ni vipengele vipi vya kimuundo vya tRNA na jukumu lake la kibayolojia? Huu ni muundo wa zamani sana. Ukubwa wake ni mahali fulani karibu 73 - 93 nucleotides. Uzito wa molekuli ya dutu ni 25,000–30,000.
Muundo wa muundo wa pili wa tRNA unaweza kutenganishwa kwa kuchunguza vipengele 5 kuu vya molekuli. Kwa hivyo, asidi hii ya kiini ina vipengele vifuatavyo:
- kitanzi cha mawasiliano cha enzyme;
- kitanzi cha kuwasiliana na ribosomu;
- kitanzi cha anticodon;
- shina la kikubali;
- antikodoni yenyewe.
Na pia tenga kitanzi kidogo cha kutofautisha katika muundo wa pili. Bega moja katika aina zote za tRNA ni sawa - shina la cytosine mbili na mabaki ya adenosine moja. Ni mahali hapa ambapo uhusiano na 1 kati ya 20 za amino asidi zinazopatikana hutokea. Kila asidi ya amino ina kimeng'enya tofauti - aminoacyl-tRNA yake.
Maelezo yote ambayo yanasimba muundo wa yoteasidi nucleic hupatikana katika DNA yenyewe. Muundo wa tRNA katika viumbe vyote vilivyo hai kwenye sayari ni karibu sawa. Itaonekana kama jani ikitazamwa katika 2-D.
Hata hivyo, ukiangalia kwa sauti, molekuli inafanana na muundo wa kijiometri wenye umbo la L. Hii inachukuliwa kuwa muundo wa juu wa tRNA. Lakini kwa urahisi wa kusoma ni kawaida kuibua "untwist". Muundo wa elimu ya juu huundwa kutokana na mwingiliano wa vipengele vya muundo wa pili, sehemu hizo ambazo zinakamilishana.
Mikono au pete za tRNA zina jukumu muhimu. Mkono mmoja, kwa mfano, unahitajika ili kuunganisha kemikali na kimeng'enya fulani.
Sifa ya sifa ya nyukleotidi ni uwepo wa idadi kubwa ya nyukleosidi. Kuna zaidi ya aina 60 za nucleosides hizi ndogo.
Muundo wa tRNA na usimbaji wa amino asidi
Tunajua kuwa kizuia koni cha tRNA kina urefu wa molekuli 3. Kila anticodon inalingana na maalum, "binafsi" amino asidi. Asidi hii ya amino imeunganishwa na molekuli ya tRNA kwa kutumia kimeng'enya maalum. Mara tu asidi 2 za amino zinapokusanyika, vifungo vya tRNA huvunjika. Misombo yote ya kemikali na enzymes zinahitajika hadi wakati unaohitajika. Hivi ndivyo muundo na kazi za tRNA zinavyounganishwa.
Kuna aina 61 za molekuli kama hizo kwenye seli. Kunaweza kuwa na tofauti za hisabati 64. Hata hivyo, aina 3 za tRNA hazipo kutokana na ukweli kwamba idadi hii hasa ya kodoni za kusimama katika IRNA haina antikodoni.
Muingiliano wa IRNA na TRNA
Hebu tuzingatie mwingiliano wa dutu na MRNA na RRNA, pamoja na vipengele vya muundo wa TRNA. Muundo na madhumunimacromolecules zimeunganishwa.
Muundo wa IRNA hunakili maelezo kutoka sehemu tofauti ya DNA. DNA yenyewe ni muunganisho mkubwa sana wa molekuli, na haiachi kamwe kiini. Kwa hivyo, RNA ya mpatanishi inahitajika - ya habari.
Kulingana na mfuatano wa molekuli zilizonakiliwa na RNA, ribosomu huunda protini. Ribosomu ni muundo tofauti wa polynucleotidi, muundo ambao unahitaji kuelezwa.
Muingiliano wa Ribosomal tRNA
Ribosomal RNA ni kiungo kikubwa sana. Uzito wake wa molekuli ni 1,000,000 - 1,500,000. Takriban 80% ya jumla ya kiasi cha RNA ni ribosomal nucleotides.
Inanasa mnyororo wa IRNA na kusubiri anticodon ambazo zitaleta molekuli za tRNA. Ribosomal RNA ina viini vidogo 2: vidogo na vikubwa.
Ribosomu inaitwa "kiwanda", kwa sababu katika organelle hii mchanganyiko wote wa vitu muhimu kwa maisha ya kila siku hufanyika. Pia ni muundo wa seli wa zamani sana.
Je, usanisi wa protini hutokeaje kwenye ribosomu?
Muundo wa tRNA na jukumu lake katika usanisi wa protini zinahusiana. Anticodon iko kwenye moja ya pande za asidi ya ribonucleic inafaa kwa fomu yake kwa kazi kuu - utoaji wa asidi ya amino kwa ribosome, ambapo upatanisho wa taratibu wa protini hutokea. Kimsingi, TRNA hufanya kama mpatanishi. Kazi yake ni kuleta tu amino asidi muhimu.
Maelezo yanaposomwa kutoka sehemu moja ya IRNA, ribosomu husogea zaidi kwenye mnyororo. Matrix inahitajika tu kwa maambukizihabari iliyosimbwa kuhusu usanidi na utendaji kazi wa protini moja. Kisha, tRNA nyingine inakaribia ribosomu na besi zake za nitrojeni. Pia husimbua sehemu inayofuata ya RNC.
Usimbuaji hutokea kama ifuatavyo. Misingi ya nitrojeni huchanganyika kulingana na kanuni ya ukamilishano kwa njia sawa na katika DNA yenyewe. Ipasavyo, TRNA huona pale inapohitaji "kulala" na "hangar" ili kutuma asidi ya amino.
Kisha katika ribosomu, amino asidi zilizochaguliwa kwa njia hii hufungwa kwa kemikali, hatua kwa hatua macromolecule mpya ya mstari huundwa, ambayo, baada ya mwisho wa usanisi, hujisokota kwenye globuli (mpira). TRNA na IRNA zilizotumika, baada ya kutimiza kazi yao, huondolewa kutoka kwa "kiwanda" cha protini.
Sehemu ya kwanza ya kodoni inapounganishwa kwenye antikodoni, fremu ya kusoma hubainishwa. Baadaye, ikiwa kwa sababu fulani mabadiliko ya sura hutokea, basi ishara fulani ya protini itakataliwa. Ribosome haiwezi kuingilia kati katika mchakato huu na kutatua tatizo. Tu baada ya mchakato kukamilika, subunits 2 za rRNA zinaunganishwa tena. Kwa wastani, kwa kila 104 amino asidi, kuna hitilafu 1. Kwa kila protini 25 zilizokusanywa tayari, angalau hitilafu 1 ya urudufishaji itatokea.
TRNA kama molekuli za masalio
Kwa kuwa tRNA inaweza kuwa ilikuwepo wakati wa asili ya uhai duniani, inaitwa molekuli ya masalia. Inaaminika kuwa RNA ndio muundo wa kwanza uliokuwepo kabla ya DNA na kisha kubadilika. The RNA World Hypothesis - iliyoandaliwa mwaka wa 1986 na mshindi wa tuzo W alter Gilbert. Hata hivyo, kuthibitishabado ni ngumu. Nadharia inatetewa na ukweli dhahiri - molekuli za tRNA zinaweza kuhifadhi safu za habari na kwa njia fulani kutekeleza habari hii, ambayo ni, kufanya kazi.
Lakini wapinzani wa nadharia hiyo wanahoji kuwa muda mfupi wa maisha wa dutu hauwezi kuthibitisha kuwa tRNA ni mtoa huduma mzuri wa taarifa zozote za kibiolojia. Nucleotides hizi zinaharibiwa haraka. Muda wa maisha wa tRNA katika seli za binadamu huanzia dakika kadhaa hadi saa kadhaa. Aina fulani zinaweza kudumu hadi siku. Na ikiwa tunazungumzia juu ya nucleotides sawa katika bakteria, basi maneno ni mafupi zaidi - hadi saa kadhaa. Kwa kuongezea, muundo na utendakazi wa tRNA ni changamano mno kwa molekuli kuwa kipengele cha msingi cha ulimwengu wa kibiolojia.
