გენეტიკური ინფორმაციის დანერგვის მეორე საფეხური არის ცილის მოლეკულის სინთეზი, რომელიც დაფუძნებულია მესინჯერ რნმ-ზე (თარგმანი). თუმცა, ტრანსკრიფციისგან განსხვავებით, ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობა პირდაპირ ამინომჟავად ვერ გადაიქცევა, რადგან ამ ნაერთებს განსხვავებული ქიმიური ბუნება აქვთ. მაშასადამე, ტრანსლაციას სჭირდება შუამავალი გადაცემის რნმ-ის (tRNA) სახით, რომლის ფუნქციაა გენეტიკური კოდის ამინომჟავების „ენაზე“გადათარგმნა.
ტრანსფერული რნმ-ის ზოგადი მახასიათებლები
სატრანსპორტო რნმ ან tRNA არის მცირე მოლეკულები, რომლებიც აწვდიან ამინომჟავებს ცილის სინთეზის ადგილზე (რიბოსომებში). ამ ტიპის რიბონუკლეინის მჟავის რაოდენობა უჯრედში შეადგენს რნმ-ის მთლიანი აუზის დაახლოებით 10%-ს.
რიბონუკლეინის მჟავების სხვა ტიპების მსგავსად, tRNA შედგება რიბონუკლეოზიდის ტრიფოსფატების ჯაჭვისაგან. სიგრძენუკლეოტიდის თანმიმდევრობას აქვს 70-90 ერთეული და მოლეკულის შემადგენლობის დაახლოებით 10% მოდის მცირე კომპონენტებზე.
იმის გამო, რომ თითოეულ ამინომჟავას აქვს საკუთარი გადამზიდავი ტრნმ-ის სახით, უჯრედი ასინთეზებს ამ მოლეკულის დიდი რაოდენობით ჯიშებს. ცოცხალი ორგანიზმის ტიპებიდან გამომდინარე, ეს მაჩვენებელი მერყეობს 80-დან 100-მდე.
tRNA ფუნქციები
გადაცემის რნმ არის სუბსტრატის მიმწოდებელი ცილის სინთეზისთვის, რომელიც ხდება რიბოზომებში. ამინომჟავებთან და შაბლონის თანმიმდევრობასთან შეკავშირების უნიკალური უნარის გამო, tRNA მოქმედებს როგორც სემანტიკური ადაპტერი გენეტიკური ინფორმაციის რნმ-ის ფორმიდან ცილის ფორმაში გადაცემისას. ასეთი შუამავლის ურთიერთქმედება კოდირებულ მატრიცასთან, როგორც ტრანსკრიფციაში, ემყარება აზოტოვანი ფუძეების კომპლემენტარობის პრინციპს.
tRNA-ს მთავარი ფუნქციაა ამინომჟავების ერთეულების მიღება და მათი ტრანსპორტირება ცილის სინთეზის აპარატში. ამ ტექნიკური პროცესის მიღმა უზარმაზარი ბიოლოგიური მნიშვნელობა დგას - გენეტიკური კოდის განხორციელება. ამ პროცესის განხორციელება ეფუძნება შემდეგ მახასიათებლებს:
- ყველა ამინომჟავა კოდირებულია ნუკლეოტიდების სამეულით;
- თითოეულ სამეულზე (ან კოდონზე) არის ანტიკოდონი, რომელიც არის tRNA-ს ნაწილი;
- თითოეული tRNA შეიძლება მხოლოდ კონკრეტულ ამინომჟავასთან დაკავშირება.
ამგვარად, ცილის ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება იმით, თუ რომელი tRNA და რა თანმიმდევრობით ურთიერთქმედებენ პროცესში მესენჯერ რნმ-თან.გადაცემებს. ეს შესაძლებელია გადაცემის რნმ-ში ფუნქციური ცენტრების არსებობის გამო, რომელთაგან ერთი პასუხისმგებელია ამინომჟავის შერჩევით შეერთებაზე, ხოლო მეორე კოდონთან შეკავშირებაზე. ამიტომ, tRNA-ს ფუნქციები და სტრუქტურა მჭიდროდ არის დაკავშირებული.
გადაცემის რნმ-ის სტრუქტურა
TRNA უნიკალურია იმით, რომ მისი მოლეკულური სტრუქტურა არ არის წრფივი. მასში შედის ხვეული ორჯაჭვიანი სექციები, რომლებსაც ღეროები ეწოდება და 3 ერთჯაჭვიანი მარყუჟი. ფორმაში ეს კონფორმაცია წააგავს სამყურას ფოთოლს.
tRNA სტრუქტურაში გამოირჩევა შემდეგი ღეროები:
- მიმღები;
- ანტიკოდონი;
- დიჰიდროურიდილ;
- ფსევდოურიდილ;
- დამატებით.
ორმაგი სპირალის ღეროები შეიცავს 5-დან 7 უოტსონ-კრიქსონის წყვილს. მიმღების ღეროს ბოლოს არის დაუწყვილებელი ნუკლეოტიდების მცირე ჯაჭვი, რომლის 3-ჰიდროქსილი არის შესაბამისი ამინომჟავის მოლეკულის მიმაგრების ადგილი.
მრნმ-თან კავშირის სტრუქტურული რეგიონი არის tRNA მარყუჟის ერთ-ერთი. ის შეიცავს ანტიკოდონს, რომელიც ავსებს გრძნობის სამეულს მესინჯერ რნმ-ში. ეს არის ანტიკოდონი და მიმღები დასასრული, რომელიც უზრუნველყოფს tRNA-ს ადაპტერულ ფუნქციას.
მოლეკულის მესამეული სტრუქტურა
"Cloverleaf" არის tRNA-ს მეორადი სტრუქტურა, თუმცა, დაკეცვის გამო, მოლეკულა იძენს L- ფორმის კონფორმაციას, რომელიც შენარჩუნებულია წყალბადის დამატებითი ბმებით..
L-ფორმა არის tRNA-ს მესამეული სტრუქტურა და შედგება ორი პრაქტიკულადპერპენდიკულარული A-RNA ხვეულები, რომელთა სიგრძეა 7 ნმ და სისქე 2 ნმ. მოლეკულის ამ ფორმას აქვს მხოლოდ 2 ბოლო, რომელთაგან ერთს აქვს ანტიკოდონი, ხოლო მეორეს აქვს მიმღები ცენტრი.
tRNA ამინომჟავასთან შეკავშირების თავისებურებები
ამინომჟავების აქტივაცია (მათი მიმაგრება რნმ-ის გადაცემასთან) ხორციელდება ამინოაცილ-ტრნმ სინთეტაზას მიერ. ეს ფერმენტი ერთდროულად ასრულებს 2 მნიშვნელოვან ფუნქციას:
- კატალიზებს კოვალენტური ბმის ფორმირებას მიმღების ღეროს 3`-ჰიდროქსილის ჯგუფსა და ამინომჟავას შორის;
- უზრუნველყოფს შერჩევითი შესატყვისობის პრინციპს.
20 ამინომჟავიდან თითოეულს აქვს საკუთარი ამინოაცილ-tRNA სინთეზა. მას შეუძლია ურთიერთქმედება მხოლოდ შესაბამისი ტიპის სატრანსპორტო მოლეკულასთან. ეს ნიშნავს, რომ ამ უკანასკნელის ანტიკოდონი უნდა იყოს ამ კონკრეტული ამინომჟავის კოდირების სამეულის შემავსებელი. მაგალითად, ლეიცინის სინთეტაზა დაუკავშირდება მხოლოდ ლეიცინისთვის განკუთვნილ tRNA-ს.
ამინოაცილ-ტრნმ სინთეტაზას მოლეკულაში არის სამი ნუკლეოტიდის დამაკავშირებელი ჯიბე, რომელთა კონფორმაცია და მუხტი ავსებს tRNA-ში შესაბამისი ანტიკოდონის ნუკლეოტიდებს. ამრიგად, ფერმენტი განსაზღვრავს სასურველ სატრანსპორტო მოლეკულას. გაცილებით ნაკლებად ხშირად, მიმღების ღეროს ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა ემსახურება როგორც ამომცნობი ფრაგმენტი.
