O segundo passo na implementação da informação genética é a síntese de uma molécula de proteína baseada no RNA mensageiro (tradução). No entanto, ao contrário da transcrição, uma sequência de nucleotídeos não pode ser traduzida diretamente em um aminoácido, pois esses compostos possuem natureza química diferente. Portanto, a tradução requer um intermediário na forma de RNA de transferência (tRNA), cuja função é traduzir o código genético para a "linguagem" dos aminoácidos.
Características gerais do RNA de transferência
RNAs de transporte ou tRNAs são pequenas moléculas que entregam aminoácidos ao local da síntese de proteínas (nos ribossomos). A quantidade desse tipo de ácido ribonucleico na célula é de aproximadamente 10% do pool total de RNA.
Como outros tipos de ácidos ribonucleicos, o tRNA consiste em uma cadeia de trifosfatos de ribonucleosídeos. Comprimentoa sequência de nucleotídeos tem 70-90 unidades, e cerca de 10% da composição da molécula recai em componentes menores.
Devido ao fato de que cada aminoácido possui seu próprio carreador na forma de tRNA, a célula sintetiza um grande número de variedades dessa molécula. Dependendo do tipo de organismo vivo, este indicador varia de 80 a 100.
Funções do tRNA
O RNA de transferência é o fornecedor do substrato para a síntese proteica que ocorre nos ribossomos. Devido à capacidade única de se ligar tanto a aminoácidos quanto à sequência do molde, o tRNA atua como um adaptador semântico na transferência de informação genética da forma de RNA para a forma de proteína. A interação desse intermediário com uma matriz codificadora, como na transcrição, é baseada no princípio da complementaridade das bases nitrogenadas.
A principal função do tRNA é aceitar unidades de aminoácidos e transportá-las para o aparelho de síntese de proteínas. Por trás desse processo técnico está um enorme significado biológico - a implementação do código genético. A implementação deste processo é baseada nas seguintes características:
- todos os aminoácidos são codificados por tripletos de nucleotídeos;
- para cada tripleto (ou códon) existe um anticódon que faz parte do tRNA;
- cada tRNA só pode se ligar a um aminoácido específico.
Assim, a sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada por quais tRNAs e em que ordem irão interagir complementarmente com o RNA mensageiro no processotransmissões. Isso é possível devido à presença de centros funcionais no RNA de transferência, um dos quais é responsável pela ligação seletiva de um aminoácido e o outro pela ligação a um códon. Portanto, as funções e a estrutura do tRNA estão intimamente relacionadas.
Estrutura do RNA de transferência
TRNA é único porque sua estrutura molecular não é linear. Inclui seções helicoidais de fita dupla, que são chamadas de hastes, e 3 alças de fita simples. Em forma, esta conformação se assemelha a uma folha de trevo.
As seguintes hastes são distinguidas na estrutura do tRNA:
- aceitador;
- anticódon;
- di-hidrouridil;
- pseudouridil;
- adicional.
As hastes de dupla hélice contêm de 5 a 7 pares de Watson-Crickson. No final da haste aceitadora há uma pequena cadeia de nucleotídeos desemparelhados, cujo 3-hidroxila é o local de ligação da molécula de aminoácido correspondente.
A região estrutural para conexão com o mRNA é uma das alças do tRNA. Contém um anticódon complementar ao tripleto sense no RNA mensageiro. É o anticódon e a extremidade aceitadora que fornecem a função adaptadora do tRNA.
Estrutura terciária de uma molécula
"Folha de trevo" é uma estrutura secundária do tRNA, no entanto, devido ao dobramento, a molécula adquire uma conformação em forma de L, que é mantida unida por ligações de hidrogênio adicionais.
L-form é a estrutura terciária do tRNA e consiste em dois praticamentehélices de A-RNA perpendiculares com um comprimento de 7 nm e uma espessura de 2 nm. Esta forma da molécula tem apenas 2 extremidades, uma das quais possui um anticódon e a outra possui um centro aceitador.
Características da ligação do tRNA ao aminoácido
A ativação de aminoácidos (sua ligação ao RNA de transferência) é realizada pela aminoacil-tRNA sintetase. Esta enzima desempenha simultaneamente 2 funções importantes:
- catalisa a formação de uma ligação covalente entre o grupo 3`-hidroxila da haste aceptora e o aminoácido;
- fornece o princípio da correspondência seletiva.
Cada um dos 20 aminoácidos tem sua própria aminoacil-tRNA sintetase. Ele só pode interagir com o tipo apropriado de molécula de transporte. Isso significa que o anticódon deste último deve ser complementar ao tripleto que codifica esse aminoácido específico. Por exemplo, a leucina sintetase só se ligará ao tRNA destinado à leucina.
Existem três bolsões de ligação de nucleotídeos na molécula de aminoacil-tRNA sintetase, cuja conformação e carga são complementares aos nucleotídeos do anticódon correspondente no tRNA. Assim, a enzima determina a molécula de transporte desejada. Muito menos frequentemente, a sequência de nucleotídeos da haste aceitadora serve como um fragmento de reconhecimento.
