El segon pas en la implementació de la informació genètica és la síntesi d'una molècula proteica basada en l'ARN missatger (traducció). Tanmateix, a diferència de la transcripció, una seqüència de nucleòtids no es pot traduir directament a un aminoàcid, ja que aquests compostos tenen una naturalesa química diferent. Per tant, la traducció requereix un intermediari en forma d'ARN de transferència (ARNt), la funció del qual és traduir el codi genètic al "llenguatge" dels aminoàcids.
Característiques generals de l'ARN de transferència
Els ARN de transport o els ARNt són molècules petites que proporcionen aminoàcids al lloc de síntesi de proteïnes (en ribosomes). La quantitat d'aquest tipus d'àcid ribonucleic a la cèl·lula és aproximadament el 10% del conjunt total d'ARN.
Com altres tipus d'àcids ribonucleics, l'ARNt consisteix en una cadena de ribonucleòsids trifosfats. Llargadala seqüència de nucleòtids té entre 70 i 90 unitats, i al voltant del 10% de la composició de la molècula recau en components menors.
A causa del fet que cada aminoàcid té el seu propi portador en forma d'ARNt, la cèl·lula sintetitza un gran nombre de varietats d'aquesta molècula. Segons el tipus d'organisme viu, aquest indicador varia entre 80 i 100.
Funcions de l'ARNt
L'ARN de transferència és el proveïdor del substrat per a la síntesi de proteïnes que es produeix als ribosomes. A causa de la capacitat única d'unir-se tant als aminoàcids com a la seqüència de plantilla, l'ARNt actua com un adaptador semàntic en la transferència d'informació genètica de la forma d'ARN a la forma de proteïna. La interacció d'aquest intermediari amb una matriu de codificació, com en la transcripció, es basa en el principi de complementarietat de bases nitrogenades.
La funció principal de l'ARNt és acceptar unitats d'aminoàcids i transportar-les a l'aparell de síntesi de proteïnes. Darrere d'aquest procés tècnic hi ha un significat biològic enorme: la implementació del codi genètic. La implementació d'aquest procés es basa en les característiques següents:
- tots els aminoàcids estan codificats per triplets de nucleòtids;
- per a cada triplet (o codó) hi ha un anticodó que forma part de l'ARNt;
- cada ARNt només es pot unir a un aminoàcid específic.
Així, la seqüència d'aminoàcids d'una proteïna està determinada per quins ARNt i en quin ordre interactuaran de manera complementària amb l'ARN missatger en el procés.emissions. Això és possible a causa de la presència de centres funcionals en l'ARN de transferència, un dels quals és responsable de la unió selectiva d'un aminoàcid, i l' altre de la unió a un codó. Per tant, les funcions i l'estructura de l'ARNt estan estretament relacionades.
Estructura de l'ARN de transferència
TRNA és únic perquè la seva estructura molecular no és lineal. Inclou seccions helicoïdals de doble cadena, que s'anomenen tiges, i 3 bucles monocatenàries. En forma, aquesta conformació s'assembla a una fulla de trèvol.
En l'estructura de l'ARNt es distingeixen les tiges següents:
- acceptor;
- anticodon;
- dihidrouridil;
- pseudouridyl;
- addicional.
Les tiges de doble hèlix contenen de 5 a 7 parells de Watson-Crickson. Al final de la tija acceptora hi ha una petita cadena de nucleòtids no aparellats, el 3-hidroxil dels quals és el lloc d'unió de la molècula d'aminoàcid corresponent.
La regió estructural per a la connexió amb l'ARNm és un dels bucles d'ARNt. Conté un anticodó complementari al triplet dels sentits de l'ARN missatger. És l'anticodó i l'extrem d'acceptació els que proporcionen la funció d'adaptador de l'ARNt.
Estructura terciària d'una molècula
"Trèvol" és una estructura secundària de l'ARNt, però, a causa del plegament, la molècula adquireix una conformació en forma de L, que es manté unida per enllaços d'hidrogen addicionals.
La forma L és l'estructura terciària de l'ARNt i consta pràcticament de dosHèlixs perpendiculars d'ARN A amb una longitud de 7 nm i un gruix de 2 nm. Aquesta forma de la molècula només té 2 extrems, un dels quals té un anticodó i l' altre té un centre acceptor.
Característiques de la unió de l'ARNt a l'aminoàcid
L'activació dels aminoàcids (la seva unió a l'ARN de transferència) es realitza mitjançant l'aminoacil-ARNt sintetasa. Aquest enzim realitza simultàniament dues funcions importants:
- catalitza la formació d'un enllaç covalent entre el grup hidroxil 3` de la tija acceptora i l'aminoàcid;
- ofereix el principi de la concordança selectiva.
Cada un dels 20 aminoàcids té la seva pròpia aminoacil-ARNt sintetasa. Només pot interactuar amb el tipus de molècula de transport adequat. Això vol dir que l'anticodó d'aquest últim ha de ser complementari al triplet que codifica aquest aminoàcid concret. Per exemple, la leucina sintetasa només s'uneix a l'ARNt destinat a la leucina.
Hi ha tres butxaques d'unió de nucleòtids a la molècula d'aminoacil-ARNt sintetasa, la conformació i la càrrega de les quals són complementàries dels nucleòtids de l'anticodó corresponent a l'ARNt. Així, l'enzim determina la molècula de transport desitjada. Molt menys sovint, la seqüència de nucleòtids de la tija acceptora serveix com a fragment de reconeixement.
