Transfer RNA dan Aminoasilasi

Molekul adaptor yang secara fisik menghubungkan kodon dengan asam amino, dan sintetase yang mengisi setiap tRNA dengan asam amino yang benar.

Definition

Transfer RNA adalah RNA terlipat kecil yang membawa asam amino spesifik dan memiliki antikodon komplementer terhadap kodon mRNA; aminoasilasi (pengisian) adalah penempelan asam amino yang benar ke tRNA kognatnya yang dikatalisis oleh sintetase, membentuk hubungan fisik antara kode dan protein.

Scope

Topik ini mencakup struktur transfer RNA — lipatan daun semanggi dan berbentuk L, antikodon, dan ujung akseptor asam amino — serta aminoasil-tRNA sintetase yang menempelkan asam amino yang benar ke setiap tRNA. Ini membahas bagaimana fidelitas pengisian dicapai, termasuk pembuktian oleh sintetase, dan bagaimana antikodon menegakkan dekode yang benar. Penggunaan tRNA bermuatan oleh ribosom dibahas dalam topik pendamping.

Core questions

• Bagaimana struktur tRNA dan bagaimana ia berfungsi sebagai adaptor?
• Bagaimana aminoasil-tRNA sintetase menempelkan asam amino yang tepat ke tRNA yang tepat?
• Bagaimana akurasi pengisian dipertahankan, mengingat asam amino yang secara kimiawi serupa?
• Bagaimana antikodon memastikan pengenalan kodon yang benar selama translasi?

Key theories

Hipotesis adaptor

Crick mengusulkan bahwa molekul adaptor kecil membawa asam amino dan mengenali kodon melalui pasangan basa; transfer RNA adalah adaptor ini, memisahkan kimia asam amino dari bahasa asam nukleat.

Fidelitas pengisian yang ditegakkan oleh sintetase

Aminoasil-tRNA sintetase mengenali asam amino dan tRNA kognatnya, dan banyak yang menggunakan langkah penyuntingan (pembuktian) untuk menghidrolisis produk yang salah bermuatan, memastikan bahwa kode genetik dibaca dengan benar pada langkah pengisian.

Mechanisms

Transfer RNA melipat menjadi bentuk L yang kompak yang menyajikan antikodon di satu ujung dan ujung akseptor asam amino di ujung lainnya. Aminoasil-tRNA sintetase mengaktifkan asam amino spesifiknya dengan ATP dan mentransfernya ke ujung 3' dari tRNA yang cocok; banyak sintetase memiliki situs penyuntingan terpisah yang menghidrolisis asam amino yang salah terpasang, mempertajam fidelitas. Selama translasi, antikodon tRNA yang bermuatan berpasangan dengan kodon mRNA di pusat dekode ribosom, mengirimkan asam amino yang dikodekan.

Clinical relevance

Mutasi yang memengaruhi tRNA atau sintetase menyebabkan berbagai kelainan bawaan, dan langkah pengisian dipelajari untuk merekayasa kode genetik yang diperluas; disediakan sebagai signifikansi, bukan panduan klinis.

History

Hipotesis adaptor Crick memprediksi tRNA sebelum identifikasi biokimianya; Holley menentukan urutan tRNA lengkap pertama pada pertengahan 1960-an, dan sintetase serta aktivitas penyuntingannya dikarakterisasi setelah itu, menetapkan peran tRNA bermuatan dalam dekode.

Key figures

• Francis Crick
• Robert Holley
• Paul Zamecnik

Seminal works

• crick1970
• watson2013

Frequently asked questions

Apa artinya 'mengisi' tRNA?

Menempelkan asam amino yang benar padanya; tRNA yang bermuatan, atau teraminoasilasi, membawa asam amino yang ditentukan oleh kodon yang dikenali oleh antikodonnya.

Bagaimana sel menghindari menempatkan asam amino yang salah pada tRNA?

Aminoasil-tRNA sintetase mengenali asam amino dan tRNA, dan banyak yang memiliki situs penyuntingan yang menghancurkan asam amino yang salah terpasang.