Генетикалық ақпаратты жүзеге асырудың екінші қадамы хабаршы РНҚ (аударма) негізіндегі ақуыз молекуласының синтезі болып табылады. Алайда, транскрипциядан айырмашылығы, нуклеотидтер тізбегін тікелей амин қышқылына айналдыру мүмкін емес, өйткені бұл қосылыстардың химиялық табиғаты басқа. Сондықтан трансляция үшін трансферттік РНҚ (tRNA) түріндегі делдал қажет, оның қызметі генетикалық кодты аминқышқылдарының «тіліне» аудару болып табылады.
Трансферттік РНҚ-ның жалпы сипаттамасы
Транспорттық РНҚ немесе тРНҚ – аминқышқылдарын ақуыз синтезі орнына (рибосомаларға) жеткізетін шағын молекулалар. Жасушадағы рибонуклеин қышқылының осы түрінің мөлшері жалпы РНҚ пулының шамамен 10% құрайды.
Рибонуклеин қышқылдарының басқа түрлері сияқты тРНҚ рибонуклеозидтрифосфаттар тізбегінен тұрады. Ұзындығынуклеотидтер тізбегі 70-90 бірліктен тұрады және молекула құрамының шамамен 10%-ы кіші компоненттерге келеді.
Әрбір амин қышқылының тРНҚ түріндегі өз тасымалдаушысы болғандықтан, жасуша осы молекуланың көптеген сорттарын синтездейді. Тірі ағза түріне байланысты бұл көрсеткіш 80-ден 100-ге дейін өзгереді.
tRNA функциялары
Трансферттік РНҚ рибосомаларда болатын ақуыз синтезі үшін субстратты жеткізуші болып табылады. Амин қышқылдарымен де, үлгі тізбегімен де байланысудың бірегей қабілетіне байланысты тРНҚ генетикалық ақпаратты РНҚ түрінен белок түріне көшіруде семантикалық адаптер қызметін атқарады. Мұндай делдалдың кодтау матрицасымен әрекеттесуі, транскрипциядағы сияқты, азотты негіздердің комплементарлылық принципіне негізделген.
ТРНҚ-ның негізгі қызметі – аминқышқылдарының бірліктерін қабылдау және оларды ақуыз синтезі аппаратына тасымалдау. Бұл техникалық процестің астарында орасан зор биологиялық мән жатыр – генетикалық кодты жүзеге асыру. Бұл процесті жүзеге асыру келесі мүмкіндіктерге негізделген:
- барлық аминқышқылдары нуклеотидтердің үштіктерімен кодталған;
- әр триплет (немесе кодон) үшін тРНҚ бөлігі болып табылатын антикодон болады;
- әр тРНҚ тек белгілі бір амин қышқылымен байланыса алады.
Осылайша, ақуыздың аминқышқылдарының тізбегі процесте хабаршы РНҚ-мен қандай тРНҚ және қандай ретпен комплементарлы әрекеттесетінімен анықталады.хабарлар. Бұл трансфер РНҚ-да функционалды орталықтардың болуына байланысты мүмкін, олардың бірі амин қышқылының таңдамалы қосылуына, ал екіншісі кодонмен байланысуына жауап береді. Сондықтан тРНҚ функциялары мен құрылымы бір-бірімен тығыз байланысты.
Трансферттік РНҚ құрылымы
TRNA бірегей, оның молекулалық құрылымы сызықты емес. Оның құрамына өзек деп аталатын бұрандалы қос жіпті кесінділер және 3 бір жіпті ілмектер кіреді. Пішіні бойынша бұл конформация беде жапырағына ұқсайды.
ТРНҚ құрылымында келесі өзектер ерекшеленеді:
- қабылдаушы;
- антикодон;
- дигидроуридил;
- псевдуридил;
- қосымша.
Қос спиральді сабақтарда 5-7 Уотсон-Криксон жұбы болады. Акцептор діңінің соңында жұпталмаған нуклеотидтердің шағын тізбегі орналасқан, оның 3-гидроксилі сәйкес амин қышқылы молекуласының бекінетін орны болып табылады.
мРНҚ-мен байланысқа арналған құрылымдық аймақ тРНҚ ілмектерінің бірі болып табылады. Оның құрамында хабаршы РНҚ-дағы сезім үштігін толықтыратын антикодон бар. Бұл тРНҚ адаптер қызметін қамтамасыз ететін антикодон және қабылдау ұшы.
Молекуланың үшіншілік құрылымы
«Беде жапырағы» тРНҚ-ның қайталама құрылымы, дегенмен, бүктелудің арқасында молекула L-тәрізді конформацияға ие болады, ол қосымша сутектік байланыстармен бірге ұсталады.
L-формасы тРНҚ-ның үшінші реттік құрылымы болып табылады және екі іс жүзінде тұрадыұзындығы 7 нм және қалыңдығы 2 нм болатын перпендикуляр А-РНҚ спиральдары. Молекуланың бұл пішінінің тек 2 ұшы бар, олардың біреуінде антикодон, ал екіншісінде акцепторлық орталық бар.
ТРНҚ-ның амин қышқылымен байланысу ерекшеліктері
Амин қышқылдарының активтенуі (олардың трансфер РНҚ-ға қосылуы) аминоацил-тРНҚ синтетазасы арқылы жүзеге асады. Бұл фермент бір уақытта 2 маңызды функцияны орындайды:
- акцептор діңінің 3`-гидроксил тобы мен амин қышқылы арасындағы ковалентті байланыстың түзілуін катализдейді;
- таңдамалы сәйкестік принципін қамтамасыз етеді.
20 аминқышқылдарының әрқайсысының өз аминоацил-тРНҚ синтетазасы бар. Ол тек тасымалдау молекуласының сәйкес түрімен әрекеттесе алады. Бұл соңғысының антикодоны осы нақты амин қышқылын кодтайтын триплетке комплементарлы болуы керек дегенді білдіреді. Мысалы, лейцинсинтетаза тек лейцинге арналған тРНҚ-мен байланысады.
Аминоацил-тРНҚ синтетаза молекуласында үш нуклеотидті байланыстыратын қалта бар, олардың конформациясы мен заряды тРНҚ-дағы сәйкес антикодонның нуклеотидтеріне комплементарлы. Осылайша, фермент қажетті тасымалдау молекуласын анықтайды. Көбінесе акцептор діңінің нуклеотидтер тізбегі тану фрагменті қызметін атқарады.
