የIRNA፣ tRNA፣ RRNA መስተጋብር እና መዋቅር - ሦስቱ ዋና ዋና ኑክሊክ አሲዶች፣ እንደ ሳይቶሎጂ ባሉ ሳይንስ ይቆጠራል። በሴሎች ውስጥ የሪቦኑክሊክ አሲድ (tRNA) ማጓጓዝ ሚና ምን እንደሆነ ለማወቅ ይረዳል. ይህ በጣም ትንሽ ፣ ግን በተመሳሳይ ጊዜ የማይካድ አስፈላጊ ሞለኪውል አካልን የሚሠሩትን ፕሮቲኖች በማጣመር ሂደት ውስጥ ይሳተፋል።
የ tRNA መዋቅር ምንድነው? ባዮኬሚስትሪ እና ባዮሎጂካል ሚናውን ለማወቅ ይህንን ንጥረ ነገር "ከውስጥ በኩል" ግምት ውስጥ ማስገባት በጣም አስደሳች ነው. እና ደግሞ፣ የ tRNA አወቃቀር እና በፕሮቲን ውህደት ውስጥ ያለው ሚና እንዴት እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው?
TRNA ምንድን ነው፣ እንዴት ነው የሚሰራው?
ሪቦኑክሊክ አሲድ ማጓጓዝ በአዳዲስ ፕሮቲኖች ግንባታ ውስጥ ይሳተፋል። ከሁሉም የሪቦኑክሊክ አሲዶች 10% የሚሆኑት መጓጓዣዎች ናቸው። አንድ ሞለኪውል ከየትኛው የኬሚካል ንጥረ ነገሮች እንደተፈጠረ ግልጽ ለማድረግ, የ tRNA ሁለተኛ ደረጃ መዋቅርን እንገልፃለን. የሁለተኛ ደረጃ መዋቅር በንጥረ ነገሮች መካከል ያሉትን ሁሉንም ዋና ዋና የኬሚካል ትስስር ይመለከታል።
ይህ የፖሊኑክሊዮታይድ ሰንሰለትን ያቀፈ ማክሮ ሞለኪውል ነው። በውስጡም የናይትሮጅን መሠረቶች በሃይድሮጂን ቦንዶች የተገናኙ ናቸው. በዲ ኤን ኤ ውስጥ እንደሚታየው አር ኤን ኤ 4 የናይትሮጅን መሠረቶች አሉት፡ አድኒን፣ሳይቶሲን, ጉዋኒን እና ኡራሲል. በእነዚህ ውህዶች ውስጥ፣ አዴኒን ሁል ጊዜ ከኡራሲል ጋር እና ጉዋኒን እንደተለመደው ከሳይቶሲን ጋር ይያያዛል።
ለምንድነው ኑክሊዮታይድ ራይቦ- ቅድመ ቅጥያ ያለው? በቀላል አነጋገር በኑክሊዮታይድ ስር ከፔንቶስ ፈንታ ይልቅ ራይቦዝ ያላቸው ሁሉም ሊኒየር ፖሊመሮች ራይቦኑክሊክ ይባላሉ። እና ማስተላለፍ አር ኤን ኤ ከእንደዚህ አይነት ራይቦኑክሊክ ፖሊመር ከሶስት ዓይነቶች አንዱ ነው።
የ tRNA መዋቅር፡ ባዮኬሚስትሪ
የሞለኪውላር መዋቅርን ጥልቅ ንብርብሮች እንይ። እነዚህ ኑክሊዮታይዶች 3 ክፍሎች አሏቸው፡
- ሱክሮዝ፣ ራይቦዝ በሁሉም የ RNA ዓይነቶች ውስጥ ይሳተፋል።
- ፎስፈሪክ አሲድ።
- ናይትሮጂን መነሻዎች። እነዚህ ፕዩሪን እና ፒሪሚዲኖች ናቸው።
ናይትሮጅናዊ መሠረቶች በጠንካራ ቦንዶች የተሳሰሩ ናቸው። ቤዝ ወደ ፑሪን እና ፒሪሚዲን መከፋፈል የተለመደ ነው።
Purines አዴኒን እና ጉዋኒን ናቸው። አዴኒን ከ 2 የተገናኙ ቀለበቶች ከአድኒል ኑክሊዮታይድ ጋር ይዛመዳል። እና ጉዋኒን ከተመሳሳይ "ነጠላ-ቀለበት" ጉዋኒን ኑክሊዮታይድ ጋር ይዛመዳል።
Pyramidines ሳይቶሲን እና ኡራሲል ናቸው። ፒሪሚዲኖች አንድ ነጠላ ቀለበት መዋቅር አላቸው. እንደ ኡራሲል ባሉ ንጥረ ነገሮች ስለሚተካ በአር ኤን ኤ ውስጥ ቲሚን የለም. ሌሎች የ tRNA መዋቅራዊ ባህሪያትን ከመመልከትዎ በፊት መረዳት አስፈላጊ ነው።
የአር ኤን ኤ አይነቶች
እንደምታየው የTRNA አወቃቀር በአጭሩ ሊገለጽ አይችልም። የሞለኪዩሉን ዓላማ እና ትክክለኛ አወቃቀሩን ለመረዳት ወደ ባዮኬሚስትሪ በጥልቀት መመርመር ያስፈልግዎታል። ሌሎች ራይቦሶማል ኑክሊዮታይዶች ምን ይታወቃሉ? በተጨማሪም ማትሪክስ ወይም መረጃ ሰጪ እና ራይቦሶማል ኑክሊክ አሲዶች አሉ. አር ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ በሚል ምህጻረ ቃል። ሁሉም 3ሞለኪውሎች በሴል ውስጥ እርስ በርስ ተቀራርበው ይሠራሉ ስለዚህም ሰውነታችን በትክክል የተዋቀሩ የፕሮቲን ግሎቡሎችን ይቀበላል።
የአንድ ፖሊመር ስራ ያለ 2 ሌሎች እገዛ መገመት አይቻልም። የ tRNAs መዋቅራዊ ባህሪያት ከሪቦዞምስ ስራ ጋር በቀጥታ ከተያያዙ ተግባራት ጋር ሲታዩ የበለጠ ለመረዳት ቀላል ይሆናሉ።
የIRNA፣ tRNA፣ RRNA መዋቅር በብዙ መልኩ ተመሳሳይ ነው። ሁሉም ራይቦዝ መሠረት አላቸው። ሆኖም፣ አወቃቀራቸው እና ተግባራቸው የተለያዩ ናቸው።
የኑክሊክ አሲዶች ግኝት
ስዊዘርላንዱ ዮሃንስ ሚሸር በ1868 በሴል ኒውክሊየስ ውስጥ ማክሮ ሞለኪውሎችን አገኘ፣ በኋላም ኑክሊን ተባሉ። "ኒውክሊን" የሚለው ስም የመጣው ከቃሉ (ኒውክሊየስ) - ኒውክሊየስ ነው. ምንም እንኳን ትንሽ ቆይቶ ኒውክሊየስ በሌላቸው በዩኒሴሉላር ፍጥረታት ውስጥ እነዚህ ንጥረ ነገሮችም ይገኛሉ. በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የኒውክሊክ አሲዶች ውህደት ግኝት የኖቤል ሽልማት ተቀበለ።
TRNA በፕሮቲን ውህደት ውስጥ ይሰራል
ስሙ ራሱ - ማስተላለፊያ አር ኤን ኤ ስለ ሞለኪውል ዋና ተግባር ይናገራል። ይህ ኒዩክሊክ አሲድ የተወሰነ ፕሮቲን ለመስራት በሬቦሶማል አር ኤን ኤ የሚፈልገውን አስፈላጊ አሚኖ አሲድ "ያመጣዋል።"
የ tRNA ሞለኪውል ጥቂት ተግባራት አሉት። የመጀመሪያው የ IRNA ኮድን እውቅና ነው, ሁለተኛው ተግባር የግንባታ ብሎኮች - አሚኖ አሲዶች ለፕሮቲን ውህደት ማድረስ ነው. አንዳንድ ተጨማሪ ባለሙያዎች የተቀባዩን ተግባር ይለያሉ. ያም ማለት በኮቫልታል መርህ መሰረት የአሚኖ አሲዶች መጨመር. እንደ aminocil-tRNA synthatase ያለ ኢንዛይም ይህን አሚኖ አሲድ "ለማያያዝ" ይረዳል።
የ tRNA አወቃቀር ከሱ ጋር እንዴት ይዛመዳልተግባራት? ይህ ልዩ ራይቦኑክሊክ አሲድ በአንድ በኩል የናይትሮጅን መሠረቶች አሉ, ሁልጊዜም ጥንድ ሆነው ይያያዛሉ. እነዚህ እኛ የምናውቃቸው ንጥረ ነገሮች ናቸው - ኤ ፣ ዩ ፣ ሲ ፣ ጂ በትክክል 3 "ፊደሎች" ወይም ናይትሮጅን የበለፀጉ መሠረቶች አንቲኮዶን - እንደ ማሟያነት መርህ ከኮዶን ጋር የሚገናኙት የተገላቢጦሽ ንጥረ ነገሮች ስብስብ።
ይህ አስፈላጊ የቲአርኤንኤ መዋቅራዊ ባህሪ አብነት ኑክሊክ አሲድ ሲፈታ ምንም አይነት ስህተት እንደማይኖር ያረጋግጣል። ደግሞም ሰውነት በአሁኑ ጊዜ የሚፈልገው ፕሮቲን በትክክል መዋሃዱ እንደ ሆነ በትክክል በአሚኖ አሲዶች ቅደም ተከተል ይወሰናል።
የግንባታ ባህሪያት
የ tRNA መዋቅራዊ ባህሪያት እና ባዮሎጂካል ሚናው ምን ምን ናቸው? ይህ በጣም ጥንታዊ መዋቅር ነው. መጠኑ 73-93 ኑክሊዮታይድ አካባቢ ነው። የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውል ክብደት 25,000–30,000 ነው።
የ tRNA ሁለተኛ ደረጃ መዋቅር አወቃቀር 5 የሞለኪውል ዋና ዋና ነገሮችን በማጥናት ሊበታተን ይችላል። ስለዚህ ይህ ኑክሊክ አሲድ የሚከተሉትን ንጥረ ነገሮች ያቀፈ ነው፡
- የኢንዛይም ዕውቂያ ዑደት፤
- ከሪቦዞም ጋር ለመገናኘት loop፤
- አንቲኮዶን loop፤
- ተቀባይ ግንድ፤
- አንቲኮዶኑ ራሱ።
እና ደግሞ በሁለተኛ ደረጃ መዋቅር ውስጥ ትንሽ ተለዋዋጭ ዑደት ይመድቡ። በሁሉም የ tRNA ዓይነቶች ውስጥ አንድ ትከሻ አንድ አይነት ነው - የሁለት ሳይቶሲን ግንድ እና አንድ የአዴኖሲን ቅሪቶች። ከሚገኙት 20 አሚኖ አሲዶች 1 ጋር ያለው ግንኙነት የሚከሰተው በዚህ ቦታ ነው። እያንዳንዱ አሚኖ አሲድ የተለየ ኢንዛይም አለው - የራሱ aminoacyl-tRNA።
ሁሉንም መዋቅር የሚያመሰጥር መረጃኑክሊክ አሲዶች በዲ ኤን ኤ ውስጥ ይገኛሉ. በፕላኔታችን ላይ ባሉ ሁሉም ሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ የ tRNA አወቃቀር ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ነው። በ2-ዲ ሲታይ ቅጠል ይመስላል።
ነገር ግን፣ በድምጽ ከተመለከቱ፣ ሞለኪዩሉ L-ቅርጽ ያለው የጂኦሜትሪክ መዋቅር ይመስላል። ይህ የ tRNA ሶስተኛ ደረጃ መዋቅር ተደርጎ ይቆጠራል. ነገር ግን ለማጥናት ምቾት በምስላዊ "መታጠፍ" የተለመደ ነው. የሶስተኛ ደረጃ መዋቅሩ የተፈጠረው የሁለተኛው መዋቅር አካላት መስተጋብር ውጤት ሲሆን እነዚህ ክፍሎች እርስ በርስ የሚደጋገፉ ናቸው።
የ tRNA ክንዶች ወይም ቀለበቶች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። አንድ ክንድ፣ ለምሳሌ፣ ከአንድ የተወሰነ ኢንዛይም ጋር ለኬሚካል ትስስር ያስፈልጋል።
የኑክሊዮታይድ ባህሪ እጅግ በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ኑክሊዮሳይዶች መኖር ነው። የእነዚህ ጥቃቅን ኑክሊዮሳይዶች ከ60 በላይ አይነቶች አሉ።
የ tRNA አወቃቀር እና የአሚኖ አሲዶች ኮድ መስጠት
የ tRNA አንቲኮዶን 3 ሞለኪውሎች ርዝመት እንዳለው እናውቃለን። እያንዳንዱ አንቲኮዶን ከተለየ “የግል” አሚኖ አሲድ ጋር ይዛመዳል። ይህ አሚኖ አሲድ ልዩ ኢንዛይም በመጠቀም ከ tRNA ሞለኪውል ጋር የተገናኘ ነው። 2ቱ አሚኖ አሲዶች አንድ ላይ እንደተጣመሩ፣ ከ tRNA ጋር ያለው ትስስር ይቋረጣል። ሁሉም የኬሚካል ውህዶች እና ኢንዛይሞች እስከ አስፈላጊው ጊዜ ድረስ ያስፈልጋሉ. የ tRNA መዋቅር እና ተግባራት የተገናኙት በዚህ መንገድ ነው።
በሴል ውስጥ 61 አይነት ሞለኪውሎች አሉ። 64 የሒሳብ ልዩነቶች ሊኖሩ ይችላሉ።ነገር ግን ይህ በአይርኤንኤ ውስጥ ያሉት የማቆሚያ ኮዶች ቁጥር አንቲኮዶን ስለሌለው 3 አይነት ቲአርኤን አይጠፉም።
የIRNA እና TRNA መስተጋብር
የአንድ ንጥረ ነገር ከMRNA እና RRNA ጋር ያለውን ግንኙነት እንዲሁም የTRNA መዋቅራዊ ባህሪያትን እናስብ። መዋቅር እና ዓላማማክሮ ሞለኪውሎች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው።
የIRNA መዋቅር መረጃን ከተለየ የዲኤንኤ ክፍል ይቀዳል። ዲ ኤን ኤ ራሱ የሞለኪውሎች ትስስር በጣም ትልቅ ነው፣ እና ከኒውክሊየስ ፈጽሞ አይወጣም። ስለዚህ፣ መካከለኛ አር ኤን ኤ ያስፈልጋል - መረጃዊ።
በአር ኤን ኤ በተገለበጡ ሞለኪውሎች ቅደም ተከተል ላይ በመመስረት ራይቦዞም ፕሮቲን ይገነባል። ራይቦዞም የተለየ የፖሊኑክሊዮታይድ መዋቅር ነው፣ አወቃቀሩም መገለጽ አለበት።
Ribosomal tRNA መስተጋብር
Ribosomal አር ኤን ኤ ትልቅ የአካል ክፍል ነው። የሞለኪውላዊ ክብደቱ 1,000,000 - 1,500,000 ነው። ከጠቅላላው የአር ኤን ኤ መጠን 80% ማለት ይቻላል ራይቦሶማል ኑክሊዮታይድ ነው።
የአይአርኤን ሰንሰለት ይይዛል እና tRNA ሞለኪውሎችን የሚያመጡ አንቲኮዶኖችን ይጠብቃል። Ribosomal RNA 2 ንዑስ ክፍሎችን ያቀፈ ነው፡ ትንሽ እና ትልቅ።
ራይቦዞም "ፋብሪካ" ተብሎ ይጠራል, ምክንያቱም በዚህ የሰውነት አካል ውስጥ ለዕለት ተዕለት ሕይወት አስፈላጊ የሆኑ ንጥረ ነገሮች ውህደት ይፈጠራል. እንዲሁም በጣም ጥንታዊ የሕዋስ መዋቅር ነው።
የፕሮቲን ውህደት በሪቦዞም ውስጥ እንዴት ይከሰታል?
የ tRNA አወቃቀር እና በፕሮቲን ውህደት ውስጥ ያለው ሚና እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው። ከሪቦኑክሊክ አሲድ ጎን በአንዱ ላይ የሚገኘው አንቲኮዶን ለዋና ተግባሩ ተስማሚ ነው - አሚኖ አሲዶችን ወደ ራይቦዞም ማድረስ ፣ የፕሮቲን ቀስ በቀስ ማመጣጠን ይከሰታል። በመሠረቱ፣ TRNA እንደ መካከለኛ ሆኖ ይሠራል። ተግባሩ አስፈላጊውን አሚኖ አሲድ ማምጣት ብቻ ነው።
መረጃ ከአንዱ የኢርኤንኤ ክፍል ሲነበብ ራይቦዞም በሰንሰለቱ ላይ የበለጠ ይንቀሳቀሳል። ማትሪክስ ለማስተላለፍ ብቻ ነው የሚያስፈልገውስለ አንድ ነጠላ ፕሮቲን ውቅር እና ተግባር ኢንኮድ መረጃ። በመቀጠል፣ ሌላ tRNA ወደ ራይቦዞም ከናይትሮጅን የያዙ መሠረቶችን ይዞ ይመጣል። እንዲሁም ቀጣዩን የRNC ክፍል ይፈታዋል።
የመግለጽ ሂደት እንደሚከተለው ነው። የናይትሮጂን መሠረቶች እንደ ዲ ኤን ኤ ውስጥ በተመሳሳይ መልኩ በማሟያነት መርህ መሰረት ይጣመራሉ። በዚህ መሠረት TRNA አሚኖ አሲድ ለመላክ የት እንደሚፈልግ እና ወደ የትኛው "hangar" እንደሚልክ ይመለከታል።
ከዚያም በሪቦዞም ውስጥ በዚህ መንገድ የሚመረጡት አሚኖ አሲዶች በኬሚካላዊ መንገድ የተሳሰሩ ናቸው፣ደረጃ በደረጃ አዲስ ሊኒያር ማክሮ ሞለኪውል ይፈጠራል፣ይህም ከውህደቱ ማብቂያ በኋላ ወደ ግሎቡል (ኳስ) ይገለበጣል። ያገለገሉ tRNAs እና IRNAs ተግባራቸውን ካጠናቀቁ በኋላ ከፕሮቲን "ፋብሪካ" ይወገዳሉ።
የኮዶን የመጀመሪያ ክፍል ከአንቲኮዶን ጋር ሲገናኝ የንባብ ፍሬም ይወሰናል። በመቀጠል ፣ በሆነ ምክንያት የክፈፍ ለውጥ ከተከሰተ ፣ አንዳንድ የፕሮቲን ምልክቶች ውድቅ ይሆናሉ። ራይቦዞም በዚህ ሂደት ውስጥ ጣልቃ በመግባት ችግሩን መፍታት አይችልም. ሂደቱ ከተጠናቀቀ በኋላ ብቻ, የ 2 rRNA ንዑስ ክፍሎች እንደገና ይጣመራሉ. በአማካይ በየ104 አሚኖ አሲዶች 1 ስህተት አለ። አስቀድሞ ለተሰበሰቡ ለእያንዳንዱ 25 ፕሮቲኖች ቢያንስ 1 የመድገም ስህተት መከሰቱ አይቀርም።
TRNA እንደ ሪሊክ ሞለኪውሎች
TRNA በምድር ላይ ሕይወት በተፈጠረበት ጊዜ ሊኖር ስለሚችል፣ ሪሊክ ሞለኪውል ይባላል። አር ኤን ኤ ከዲኤንኤ በፊት የነበረ እና ከዚያም የተሻሻለ የመጀመሪያው መዋቅር እንደሆነ ይታመናል። አር ኤን ኤ የዓለም መላምት - በ1986 በሎሬት ዋልተር ጊልበርት የተቀመረ። ይሁን እንጂ ለማረጋገጥአሁንም አስቸጋሪ ነው. ንድፈ ሃሳቡ በተጨባጭ እውነታዎች ይሟገታል - tRNA ሞለኪውሎች የመረጃ ብሎኮችን ማከማቸት እና በሆነ መንገድ ይህንን መረጃ መተግበር ይችላሉ ፣ ማለትም ፣ ስራ።
ግን የንድፈ ሃሳቡ ተቃዋሚዎች የአንድ ንጥረ ነገር አጭር የህይወት ዘመን tRNA የማንኛውንም ባዮሎጂካል መረጃ ጥሩ ተሸካሚ መሆኑን ማረጋገጥ አይችልም ብለው ይከራከራሉ። እነዚህ ኑክሊዮታይዶች በፍጥነት ይወድቃሉ. በሰው ሴሎች ውስጥ ያለው የ tRNA ህይወት ከብዙ ደቂቃዎች እስከ ብዙ ሰአታት ይደርሳል. አንዳንድ ዝርያዎች እስከ አንድ ቀን ድረስ ሊቆዩ ይችላሉ. እና በባክቴሪያ ውስጥ ስለ ተመሳሳይ ኑክሊዮታይዶች ከተነጋገርን ቃላቶቹ በጣም አጭር ናቸው - እስከ ብዙ ሰዓታት ድረስ። በተጨማሪም የ tRNA አወቃቀሩ እና ተግባራት አንድ ሞለኪውል የምድር ባዮስፌር ዋና አካል እንዳይሆን በጣም ውስብስብ ናቸው።
