Taşıyıcı RNA ve Aminoasilasyon
Kodları amino asitlere fiziksel olarak bağlayan adaptör moleküller ile her bir tRNA'yı doğru amino asidiyle yükleyen sentetazlar.
Tanım
Taşıyıcı RNA'lar, belirli bir amino asit taşıyan ve bir mRNA kodonuna tamamlayıcı bir antikodon içeren küçük, katlanmış RNA'lardır; aminoasilasyon (yükleme), doğru amino asidin kendi özgül tRNA'sına sentetaz katalizli bağlanması olup, kod ile protein arasındaki fiziksel bağlantıyı kurmaktadır.
Kapsam
Bu konu, taşıyıcı RNA yapısını — yonca yaprağı ve L-şekilli katlanma, antikodon ve amino asit alıcı ucu — ve her bir tRNA'ya doğru amino asidi bağlayan aminoaçil-tRNA sentetazları kapsamaktadır. Yükleme doğruluğunun sentetazlar tarafından düzeltme (proofreading) dahil olmak üzere nasıl sağlandığı ve antikodonun doğru kod çözmeyi nasıl temin ettiği ele alınmaktadır. Ribozomun yüklü tRNA'ları kullanımı ise ilgili diğer konularda incelenmektedir.
Temel sorular
- Bir tRNA'nın yapısı nedir ve adaptör olarak nasıl işlev görür?
- Bir aminoaçil-tRNA sentetaz, doğru amino asidi doğru tRNA'ya nasıl bağlar?
- Kimyasal olarak benzer amino asitler göz önüne alındığında, yükleme doğruluğu nasıl korunur?
- Antikodon, translasyon sırasında doğru kodon tanınmasını nasıl sağlar?
Temel kuramlar
- Adaptör hipotezi
- Crick, küçük adaptör moleküllerinin amino asitleri taşıdığını ve baz eşleşmesi yoluyla kodonları tanıdığını öne sürmüştür; taşıyıcı RNA'lar bu adaptörlerdir ve amino asitlerin kimyasını nükleik asitlerin dilinden ayırmaktadır.
- Sentetaz tarafından sağlanan yükleme doğruluğu
- Aminoaçil-tRNA sentetazlar hem kendi amino asitlerini hem de özgül tRNA'larını tanımakta ve birçoğu, yanlış yüklenmiş ürünleri hidrolize etmek için düzeltme (proofreading) adımlarını kullanmakta, böylece genetik kodun yükleme adımında doğru okunmasını sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Bir taşıyıcı RNA, bir ucunda antikodonu, diğer ucunda ise amino asit alıcı ucunu sunan kompakt bir L şekline katlanmaktadır. Bir aminoaçil-tRNA sentetaz, spesifik amino asidini ATP ile aktive eder ve eşleşen tRNA'nın 3' ucuna aktarır; birçok sentetaz, yanlış bağlanmış amino asitleri hidrolize eden ayrı bir düzeltme (editing) bölgesine sahiptir ve bu sayede doğruluk keskinleştirilmektedir. Translasyon sırasında, yüklü tRNA'nın antikodonu, ribozomal kod çözme merkezindeki mRNA kodonu ile eşleşerek kodlanmış amino asidi teslim etmektedir.
Klinik önem
tRNA'ları veya sentetazları etkileyen mutasyonlar çeşitli kalıtsal hastalıklara neden olmaktadır ve yükleme adımı, genişletilmiş genetik kodların mühendisliği için incelenmektedir; bu bilgi klinik rehberlik olarak değil, önemini belirtmek amacıyla sunulmuştur.
Tarihçe
Crick'in adaptör hipotezi, tRNA'nın biyokimyasal olarak tanımlanmasından önce onu öngörmüştür; Holley, 1960'ların ortalarında ilk tam tRNA dizisini belirlemiş, sentetazlar ve bunların düzeltme aktiviteleri ise daha sonra karakterize edilerek yüklü tRNA'ların kod çözmedeki rolü sabitlenmiştir.
Öne çıkan isimler
- Francis Crick
- Robert Holley
- Paul Zamecnik
İlgili konular
Temel eserler
- crick1970
- watson2013
Sıkça sorulan sorular
- Bir tRNA'yı 'yüklemek' ne anlama gelir?
- Doğru amino asidi ona bağlamak anlamına gelir; yüklü veya aminoasilasyonlu bir tRNA, antikodonunun tanıdığı kodon tarafından belirtilen amino asidi taşımaktadır.
- Hücreler, yanlış amino asidi bir tRNA'ya bağlamaktan nasıl kaçınır?
- Aminoaçil-tRNA sentetazlar hem amino asidi hem de tRNA'yı tanımakta ve birçoğu, yanlış bağlanmış amino asitleri yok eden bir düzeltme (editing) bölgesine sahiptir.