Ang Aminoacyl-tRNA synthetase (ARSase) ay isang synthetase enzyme na nag-catalyze sa pagbuo ng aminoacyl-tRNA sa esterification reaction ng isang partikular na amino acid na may katumbas na tRNA molecule nito. Ang bawat amino acid ay may sariling aminoacyl-tRNA synthetase. Tinitiyak ng ARSases na ang mga nucleotide triplets ng genetic code (tRNA anticodon) ay tumutugma sa mga amino acid na ipinasok sa protina, at sa gayon ay tinitiyak ang tamang pagbabasa ng genetic na impormasyon mula sa mRNA sa panahon ng synthesis ng protina sa mga ribosome. Karamihan sa mga APC-ases ay binubuo ng 1, 2 o 4 na magkaparehong polypeptide chain. Ang molecular weight ng polypeptide chain ay 30-140 thousand. Maraming APC-ases ang naglalaman ng dalawang aktibong sentro. May 3 plots. Ang 1st site ay walang specificity, ito ay pareho para sa lahat ng enzymes, ito ang site ng ATP attachment. Ang nth site ay may mahigpit na pagtitiyak, ang isang tiyak na AK ay nakalakip dito, ayon sa kung saan ang ARSase ay tinatawag, halimbawa, kung ito ay nakakabit ng methionine, kung gayon ito ay tinatawag na methionyl-t-RNA synthetase. Ang sh-th site ay isa ring mahigpit na partikular na site, maaari lamang itong kumonekta sa isang tiyak na t-RNA. Kaya, ang enzyme ay kinakailangan para sa pagkilala ng mga amino acid at tRNA.
Ang pagtitiyak ng mga reaksyon na na-catalyze ng APCases ay napakataas, na tumutukoy sa katumpakan ng synthesis ng protina sa isang buhay na cell. Kung ang A. ay nagsasagawa ng maling aminoacylation ng tRNA na may amino acid na katulad ng istraktura, ang isang pagwawasto ay magaganap sa pamamagitan ng catalyzed ng parehong APC-ase hydrolysis ng maling AK-tRNA sa AA at tRNA. Ang cytoplasm ay naglalaman ng isang kumpletong hanay ng mga APCases, habang ang mga chloroplast at mitochondria ay may sariling APCases.
transport RNA. Istraktura, mga pag-andar. Ang istraktura ng ribosome.
Ang lahat ng mga tRNA ay may mga karaniwang tampok pareho sa kanilang pangunahing istraktura at sa paraan ng polynucleotide chain ay nakatiklop sa isang pangalawang istraktura dahil sa mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga base ng nucleotide residues.
Pangunahing istraktura ng tRNA
Ang mga tRNA ay medyo maliit na molekula, ang haba ng kanilang kadena ay nag-iiba mula 74 hanggang 95 na mga nalalabi sa nucleotide. Ang lahat ng tRNA ay may parehong 3'-end, na binuo mula sa dalawang cytosine residues at isang adenosine (CCA-terminus). Ito ang 3'-terminal adenosine na nagbubuklod sa amino acid residue sa panahon ng pagbuo ng aminoacyl-tRNA. Ang dulo ng CCA ay nakakabit sa maraming tRNA ng isang espesyal na enzyme. Ang nucleotide triplet na pantulong sa amino acid codon (anticodon) ay matatagpuan humigit-kumulang sa gitna ng tRNA chain. Ang parehong (konserbatibo) nucleotide residues ay matatagpuan sa ilang mga posisyon ng sequence sa halos lahat ng mga uri ng tRNA. Ang ilang mga posisyon ay maaaring maglaman lamang ng purine o mga baseng pyrimidine lamang (tinatawag itong mga semi-conservative na residues).
Ang lahat ng mga molekula ng tRNA ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang malaking bilang (hanggang sa 25% ng lahat ng nalalabi) ng iba't ibang binagong mga nucleoside, na kadalasang tinatawag na mga menor de edad. Ang mga ito ay nabuo sa iba't ibang mga site sa mga molekula, sa maraming mga kaso na mahusay na tinukoy, bilang isang resulta ng pagbabago ng mga ordinaryong nucleoside residues sa tulong ng mga espesyal na enzymes.
Pangalawang istraktura ng tRNA
ang pagtitiklop ng kadena sa isang pangalawang istraktura ay nangyayari dahil sa magkaparehong complementarity ng mga seksyon ng kadena. Tatlong fragment ng kadena ay pantulong kapag sila ay nakatiklop sa kanilang mga sarili, na bumubuo ng mga istruktura ng hairpin. Bilang karagdagan, ang 5" na dulo ay pantulong sa site na malapit sa 3" na dulo ng chain, kasama ang kanilang antiparallel arrangement; bumubuo sila ng tinatawag na acceptor stem. Ang resulta ay isang istraktura na nailalarawan sa pagkakaroon ng apat na stems at tatlong mga loop, na tinatawag na "cloverleaf". Ang isang tangkay na may isang loop ay bumubuo ng isang sanga. Sa ibaba ay isang anticodon branch na naglalaman ng anticodon triplet bilang bahagi ng loop nito. Sa kaliwa at kanan nito ay ang mga sanga ng D at T, ayon sa pagkakabanggit ay pinangalanan para sa pagkakaroon ng hindi pangkaraniwang conserved dihydrouridine (D) at thymidine (T) nucleosides sa kanilang mga loop. Ang mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide ng lahat ng pinag-aralan na tRNA ay maaaring matiklop sa magkatulad na mga istruktura. Bilang karagdagan sa tatlong cloverleaf loops, isang karagdagang, o variable, loop (V-loop) ay nakahiwalay din sa tRNA structure. Malaki ang pagkakaiba ng laki nito sa iba't ibang tRNA, na nag-iiba mula 4 hanggang 21 nucleotides, at ayon sa kamakailang data, hanggang 24 na nucleotides.
Spatial (tertiary) na istraktura ng tRNA
Dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga elemento ng pangalawang istraktura, nabuo ang isang tertiary na istraktura, na tinatawag na L-form dahil sa pagkakapareho sa Latin na titik L (Larawan 2 at 3). Sa pamamagitan ng base stacking, ang acceptor stem at cloverleaf T stem ay bumubuo ng isang tuluy-tuloy na double helix, at ang iba pang dalawang stem ay bumubuo ng anticodon at D stems ng isa pang tuluy-tuloy na double helix. Sa kasong ito, ang mga D- at T-loop ay nagiging malapit at pinagsama-sama sa pamamagitan ng pagbuo ng karagdagang, madalas na hindi pangkaraniwang mga pares ng base. Bilang isang patakaran, ang mga konserbatibo o semi-konserbatibong nalalabi ay nakikibahagi sa pagbuo ng mga pares na ito. Ang mga katulad na tertiary na pakikipag-ugnayan ay nagtataglay din ng ilang iba pang bahagi ng L-structure
Ang pangunahing layunin ng paglilipat ng RNA (tRNA) ay upang maghatid ng mga activated amino acid residues sa ribosome at tiyakin ang kanilang pagsasama sa synthesized protein chain alinsunod sa programa na isinulat ng genetic code sa matrix, o impormasyon, RNA (mRNA).
Ang istraktura ng ribosome.
Ang mga ribosome ay mga pormasyon ng ribonucleoprotein - isang uri ng "pabrika" kung saan ang mga amino acid ay pinagsama-sama sa mga protina. Ang mga eukaryotic ribosome ay may sedimentation constant na 80S at binubuo ng 40S (maliit) at 60S (malalaking) subunits. Kasama sa bawat subunit ang rRNA at mga protina.
Ang mga protina ay bahagi ng mga subunit ng ribosome sa dami ng isang kopya at gumaganap ng isang structural function, na nagbibigay ng interaksyon sa pagitan ng mRNA at tRNA na nauugnay sa isang amino acid o peptide.
Sa pagkakaroon ng mRNA, ang mga subunit ng 40S at 60S ay nagsasama-sama upang bumuo ng isang kumpletong ribosome, ang masa nito ay halos 650 beses kaysa sa molekula ng hemoglobin.
Tila, tinutukoy ng rRNA ang pangunahing istruktura at functional na mga katangian ng ribosomes, lalo na, tinitiyak ang integridad ng mga ribosomal subunits, tinutukoy ang kanilang hugis at isang bilang ng mga tampok na istruktura.
Ang unyon ng malaki at maliit na mga subunit ay nangyayari sa pagkakaroon ng messenger (messenger) RNA (mRNA). Karaniwang pinagsasama ng isang molekula ng mRNA ang ilang ribosom tulad ng isang string ng mga kuwintas. Ang ganitong istraktura ay tinatawag na polysome. Ang mga polysome ay malayang matatagpuan sa ground substance ng cytoplasm o nakakabit sa mga lamad ng magaspang na cytoplasmic reticulum. Sa parehong mga kaso, nagsisilbi sila bilang isang site para sa aktibong synthesis ng protina.
Tulad ng endoplasmic reticulum, ang mga ribosom ay natuklasan lamang gamit ang isang electron microscope. Ang mga ribosom ay ang pinakamaliit sa mga organel ng cell.
Ang ribosome ay may 2 mga sentro para sa paglakip ng mga molekula ng tRNA: mga sentro ng aminoacyl (A) at peptidyl (P), sa pagbuo kung saan ang parehong mga subunit ay kasangkot. Magkasama, ang mga sentro ng A at P ay binubuo ng isang 2-codon mRNA na rehiyon. Sa panahon ng pagsasalin, ang sentro A ay nagbubuklod sa aa-tRNA, ang istraktura nito ay tinutukoy ng isang codon na matatagpuan sa rehiyon ng sentrong ito. Ang istraktura ng codon na ito ay naka-encode sa likas na katangian ng amino acid na isasama sa lumalaking polypeptide chain. Ang P center ay inookupahan ng peptidyl-tRNA; Naka-link ang tRNA sa isang peptide chain na na-synthesize na.
Sa eukaryotes, mayroong 2 uri ng ribosome: "libre", matatagpuan sa cytoplasm ng mga cell, at nauugnay sa endoplasmic reticulum (ER). Ang mga ribosome na nauugnay sa ER ay responsable para sa synthesis ng "para sa pag-export" na mga protina na pumapasok sa plasma ng dugo at kasangkot sa pag-renew ng mga protina ng ER, ang Golgi apparatus membrane, mitochondria, o lysosomes.
Synthesis ng isang polypeptide molecule. pagsisimula at pagpapahaba.
Ang synthesis ng protina ay isang cyclic, multi-step, energy-dependent na proseso kung saan ang mga libreng amino acid ay napo-polimerize sa isang genetically determined sequence upang bumuo ng mga polypeptide.
Ang ikalawang yugto ng matrix protein synthesis, ang aktwal na pagsasalin na nangyayari sa ribosome, ay karaniwang nahahati sa tatlong yugto: pagsisimula, pagpahaba, at pagwawakas.
Pagtanggap sa bagong kasapi.
Ang pagkakasunud-sunod ng DNA na na-transcribe sa isang solong mRNA, na nagsisimula sa isang pag-scan sa 5' dulo at nagtatapos sa isang terminator sa 3' dulo, ay isang transcription unit at tumutugma sa konsepto ng isang "gene". Ang kontrol sa pagpapahayag ng gene ay maaaring isagawa sa yugto ng pagsasalin - pagsisimula. Sa yugtong ito, kinikilala ng RNA polymerase ang promoter, isang 41-44 bp na fragment. Nagaganap ang transkripsyon sa direksyong 5`-3` o mula kaliwa hanggang kanan. Ang mga pagkakasunud-sunod na nakahiga sa kanan ng panimulang nucleotide, kung saan nagsisimula ang tRNA synthesis, ay ipinahiwatig ng mga numerong may sign + (+1+2..) at ang nasa kaliwa na may sign - (-1,-2) . Kaya, ang rehiyon ng DNA kung saan nakakabit ang DNA polymerase ay sumasakop sa isang lugar na may mga coordinate na humigit-kumulang mula -20 hanggang +20. Ang lahat ng mga tagapagtaguyod ay naglalaman ng parehong mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide, na tinatawag na konserbatibo. Ang ganitong mga pagkakasunud-sunod ay nagsisilbing mga signal na kinikilala ng RNA polymerases. Ang panimulang punto ay karaniwang kinakatawan ng purine. Kaagad sa kaliwa nito ay 6-9 bp, na kilala bilang Pribnov sequence (o kahon): TATAAT. Ito ay maaaring medyo mag-iba, ngunit ang unang dalawang base ay nangyayari sa karamihan ng mga tagapagtaguyod. Ipinapalagay na, dahil ito ay nabuo ng isang site na mayaman sa mga pares ng AT, na naka-link ng dalawang hydrogen bond, ang DNA sa lugar na ito ay mas madaling nahahati sa magkahiwalay na mga hibla. Lumilikha ito ng mga kondisyon para sa paggana ng RNA polymerase. Kasama nito, ang Pribnov box ay kinakailangan para sa oryentasyon sa paraang ang mRNA synthesis ay mula kaliwa pakanan, ibig sabihin, mula 5`-3`. Ang sentro ng Pribnow box ay nasa nucleotide -10. Ang isang sequence ng katulad na komposisyon ay matatagpuan sa ibang rehiyon na nakasentro sa posisyon 35. Ang 9 bp na rehiyon na ito ay tinutukoy bilang sequence 35 o ang recognition region. Ito ang site kung saan nakakabit ang kadahilanan, sa gayon ay tinutukoy ang kahusayan kung saan ang RNA polymerase ay hindi maaaring magsimula ng transkripsyon nang walang mga espesyal na protina. Isa na rito ang CAP o CRP factor.
Sa mga eukaryotes, ang mga promotor na nakikipag-ugnayan sa RNA polymerase II ay pinag-aralan nang mas detalyado. Naglalaman ang mga ito ng tatlong homologous na rehiyon sa mga rehiyon na may mga coordinate sa mga puntong -25, -27 at gayundin sa panimulang punto. Ang mga panimulang base ay mga adenine na nasa magkabilang panig ng mga pyrimidine. Sa layo na 19-25 b.p. sa kaliwa ng site ay 7 b.p. Ang TATAA, na kilala bilang TATA sequence, o Hogness box, ay kadalasang napapalibutan ng mga lugar na mayaman sa mga pares ng GC. Higit pa sa kaliwa, sa posisyon -70 hanggang -80, ay ang sequence ng GTZ o CAATCT, na tinatawag na CAAT box. Ipinapalagay na kinokontrol ng sequence ng TATA ang pagpili ng panimulang nucleotide, habang kinokontrol ng CAAT ang pangunahing pagbubuklod ng RNA polymerase sa template ng DNA.
Pagpahaba. Ang hakbang sa pagpapahaba ng mRNA ay katulad ng pagpapahaba ng DNA. Nangangailangan ito ng ribonucleotide triphosphate bilang mga precursor. Ang yugto ng pagpapahaba ng transkripsyon, iyon ay, ang paglago ng chain ng mRNA, ay nangyayari sa pamamagitan ng paglakip ng ribonucleotide monophosphates sa 3'-end ng chain na may paglabas ng pyrophosphate. Ang pagkopya sa mga eukaryote ay karaniwang nangyayari sa isang limitadong rehiyon ng DNA (gene), bagaman sa mga prokaryote, sa ilang mga kaso, ang transkripsyon ay maaaring magpatuloy nang sunud-sunod sa pamamagitan ng ilang naka-link na mga gene na bumubuo ng isang operon at isang karaniwang tagataguyod. Sa kasong ito, nabuo ang polycistronic mRNA.
Regulasyon ng aktibidad ng gene sa halimbawa ng lactose operon.
Ang lactose operon ay isang bacterial polycistronic operon na naka-encode ng mga gene para sa lactose metabolism.
Ang regulasyon ng lactose metabolism gene expression sa Escherichia coli ay unang inilarawan noong 1961 ng mga siyentipiko na sina F. Jacob at J. Monod. Ang bacterial cell ay synthesize ang mga enzyme na kasangkot sa metabolismo ng lactose lamang kapag ang lactose ay naroroon sa kapaligiran at ang cell ay kulang sa glucose.
Ang lactose operon ay binubuo ng tatlong structural genes, isang promoter, isang operator, at isang terminator. Ipinapalagay na ang operon ay kasama rin ang isang regulator gene na nag-encode ng isang repressor protein.
Mga istrukturang gene ng lactose operon - lacZ, lacY at lacA:
Ang lacZ ay nag-encode ng enzyme β-galactosidase, na naghahati sa disaccharide lactose sa glucose at galactose,
lacY code para sa β-galactoside permease, isang membrane transport protein na nagdadala ng lactose sa cell.
lacA code para sa β-galactoside transacetylase, isang enzyme na naglilipat ng isang acetyl group mula sa acetyl-CoA patungo sa beta-galactosides.
Sa simula ng bawat operon ay isang espesyal na gene - ang operator gene. Sa mga istrukturang gene ng isang operon, karaniwang nabuo ang isang mRNA, at ang mga gene na ito ay aktibo o hindi aktibo sa parehong oras. Bilang isang patakaran, ang mga istrukturang gene sa operon ay nasa isang estado ng panunupil.
Ang promoter ay isang rehiyon ng DNA na kinikilala ng RNA polymerase enzyme, na nagsisiguro sa synthesis ng mRNA sa operon; ito ay pinangungunahan ng isang rehiyon ng DNA kung saan ang Sar protein, isang activator protein, ay nakakabit. Ang dalawang seksyong ito ng DNA ay 85 base pairs ang haba. Pagkatapos ng promoter, ang operon ay nagho-host ng operator gene, na binubuo ng 21 na mga pares ng nucleotide. Karaniwan itong nauugnay sa repressor protein na ginawa ng regulator gene. Sa likod ng operator gene ay isang spacer (space-gap). Ang mga spacer ay mga hindi nagbibigay-kaalaman na mga seksyon ng molekula ng DNA na may iba't ibang haba (minsan hanggang 20,000 pares ng base), na, tila, ay kasangkot sa regulasyon ng proseso ng transkripsyon ng kalapit na gene.
Nagtatapos ang operon sa isang terminator - isang maliit na seksyon ng DNA na nagsisilbing stop signal para sa synthesis ng mRNA sa operon na ito.
Ang mga gene ng acceptor ay nagsisilbing mga site para sa attachment ng iba't ibang mga protina na kumokontrol sa paggana ng mga istrukturang gene. Kung ang lactose, na tumagos sa cell (sa kasong ito, ito ay tinatawag na isang inducer), hinaharangan ang mga protina na naka-encode ng regulator gene, pagkatapos ay mawawala ang kanilang kakayahang mag-attach sa operator gene. Ang operator ng gene ay napupunta sa isang aktibong estado at i-on ang mga istrukturang gene.
Ang RNA polymerase, gamit ang Cap protein (activator protein), ay nakakabit sa promoter at, gumagalaw kasama ang operon, nag-synthesize ng pro-mRNA. Sa panahon ng transkripsyon, binabasa ng mRNA ang genetic na impormasyon mula sa lahat ng structural genes sa isang operon. Sa panahon ng pagsasalin sa ribosome, ang synthesis ng ilang iba't ibang mga polypeptide chain ay nangyayari, alinsunod sa mga codon na nakapaloob sa mRNA - nucleotide sequence na nagsisiguro sa pagsisimula at pagwawakas ng pagsasalin ng bawat chain. Ang uri ng regulasyon ng gawain ng mga gene, na isinasaalang-alang sa halimbawa ng lactose operon, ay tinatawag na negatibong induction ng synthesis ng protina.
Regulasyon ng aktibidad ng gene sa halimbawa ng tryptophan operon.
Ang isa pang uri ng regulasyon ng gene ay negatibong panunupil, na pinag-aralan sa E.coU gamit ang halimbawa ng operon na kumokontrol sa synthesis ng tryptophone amino acid. Ang operon na ito ay binubuo ng 6700 base pairs at naglalaman ng 5 structural genes, isang operator gene at dalawang promoter. Tinitiyak ng regulator gene ang patuloy na synthesis ng regulatory protein, na hindi nakakaapekto sa paggana ng trp operon. Sa labis na tryptophan sa cell, ang huli ay pinagsama sa regulatory protein at binabago ito sa paraang ito ay nagbubuklod sa operon at pinipigilan ang synthesis ng kaukulang mRNA.
Negatibo at positibong kontrol sa aktibidad ng genetic.
Ang tinatawag na positibong induction ay kilala rin, kapag ang produkto ng protina ng regulator gene ay nagpapagana sa gawain ng operon, i.e. ay hindi isang repressor, ngunit isang activator. Ang dibisyon na ito ay may kondisyon, at ang istraktura ng acceptor na bahagi ng operon, ang pagkilos ng regulator gene sa prokaryotes ay napaka-magkakaibang.
Ang bilang ng mga istrukturang gene sa operon sa mga prokaryote ay mula isa hanggang labindalawa; Ang isang operon ay maaaring magkaroon ng alinman sa isa o dalawang promoter at isang terminator. Ang lahat ng mga istrukturang gene na naisalokal sa isang operon, bilang panuntunan, ay kinokontrol ang isang sistema ng mga enzyme na nagbibigay ng isang chain ng biochemical reactions. Walang alinlangan, may mga sistema sa cell na nag-uugnay sa regulasyon ng gawain ng ilang mga operon.
Ang mga protina na nagpapagana ng mRNA synthesis ay nakakabit sa unang bahagi ng gene acceptor - operator, at ang mga protina - mga repressor na pumipigil sa mRNA synthesis ay nakakabit sa dulo nito. Ang isang gene ay kinokontrol ng isa sa ilang mga protina, na ang bawat isa ay nakakabit sa isang kaukulang lugar ng pagtanggap. Ang iba't ibang mga gene ay maaaring magkaroon ng mga karaniwang regulator at magkaparehong mga rehiyon ng operator. Ang mga regulatory genes ay hindi kumikilos nang sabay-sabay. Una, ang isa ay agad na nagsasama ng isang grupo ng mga gene, pagkatapos ng ilang sandali ang isa pa - isa pang grupo, i.e. ang regulasyon ng aktibidad ng gene ay nangyayari sa "cascades", at ang protina na synthesize sa isang yugto ay maaaring maging isang regulator ng synthesis ng protina sa susunod na yugto.
Ang istraktura ng mga chromosome. Karyotype. Idiogram. Mga modelo ng istraktura ng mga chromosome.
Ang mga eukaryotic chromosome ay kumplikado. Ang batayan ng chromosome ay isang linear (hindi sarado sa isang singsing) macromolecule ng deoxyribonucleic acid (DNA) na may malaking haba (halimbawa, sa mga molekula ng DNA ng mga chromosome ng tao, mayroong mula 50 hanggang 245 milyong pares ng nitrogenous base). Sa isang stretched form, ang haba ng chromosome ng tao ay maaaring umabot ng 5 cm. Bilang karagdagan, ang chromosome ay may kasamang limang espesyal na protina - H1, H2A, H2B, H3 at H4 (ang tinatawag na mga histone) at isang bilang ng mga hindi- mga protina ng histone. Ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mga histone ay lubos na natipid at halos hindi naiiba sa iba't ibang grupo ng mga organismo. Sa interphase, ang chromatin ay hindi condensed, ngunit kahit na sa oras na ito ang mga thread nito ay isang complex ng DNA at mga protina. Ang Chromatin ay isang deoxyribonucleoprotein na makikita sa ilalim ng isang light microscope sa anyo ng mga manipis na filament at butil. Ang isang DNA macromolecule ay bumabalot sa paligid ng mga octomer (mga istrukturang binubuo ng walong protina globules) ng mga histone na protina na H2A, H2B, H3 at H4, na bumubuo ng mga istrukturang tinatawag na nucleosome.
Sa pangkalahatan, ang buong disenyo ay medyo nakapagpapaalaala sa mga kuwintas. Ang pagkakasunod-sunod ng naturang mga nucleosome na konektado ng isang H1 na protina ay tinatawag na nucleofilament, o nucleosomal filament, na may diameter na humigit-kumulang 10 nm.
Ang condensed chromosome ay mukhang isang X (madalas na may hindi pantay na mga braso) dahil ang dalawang chromatids na nagreresulta mula sa pagtitiklop ay konektado pa rin sa isa't isa sa centromere. Ang bawat cell ng katawan ng tao ay naglalaman ng eksaktong 46 chromosome. Palaging magkapares ang mga kromosom. Ang isang cell ay palaging may 2 chromosome ng bawat species, ang mga pares ay naiiba sa bawat isa sa haba, hugis at pagkakaroon ng mga pampalapot o paghihigpit.
Centromere - isang espesyal na organisadong seksyon ng chromosome, karaniwan sa parehong mga kapatid na chromatid. Hinahati ng centromere ang katawan ng chromosome sa dalawang braso. Depende sa lokasyon ng pangunahing constriction, ang mga sumusunod na uri ng chromosome ay nakikilala: equal-arm (metacentric), kapag ang centromere ay matatagpuan sa gitna, at ang mga braso ay humigit-kumulang pantay sa haba; hindi pantay na mga braso (submetacentric), kapag ang centromere ay inilipat mula sa gitna ng chromosome, at ang mga braso ay hindi pantay na haba; hugis baras (acrocentric), kapag ang sentromere ay inilipat sa isang dulo ng chromosome at ang isang braso ay napakaikli. Sa ilang chromosome, maaaring may mga pangalawang constriction na naghihiwalay sa isang rehiyon na tinatawag na satellite mula sa katawan ng chromosome.
Ang pag-aaral ng kemikal na organisasyon ng mga chromosome ng eukaryotic cells ay nagpakita na sila ay pangunahing binubuo ng DNA at mga protina. Tulad ng napatunayan ng maraming pag-aaral, ang DNA ay isang materyal na carrier ng mga katangian ng pagmamana at pagkakaiba-iba at naglalaman ng biological na impormasyon - isang programa para sa pagbuo ng isang cell, isang organismo, na isinulat gamit ang isang espesyal na code. Ang mga protina ay bumubuo ng isang makabuluhang bahagi ng sangkap ng mga chromosome (mga 65% ng masa ng mga istrukturang ito). Ang chromosome, bilang isang complex ng mga gene, ay isang evolutionary na itinatag na istraktura na katangian ng lahat ng mga indibidwal ng isang partikular na species. Ang magkaparehong pag-aayos ng mga gene sa chromosome ay may mahalagang papel sa likas na katangian ng kanilang paggana.
Ang isang graphic na representasyon ng isang karyotype na nagpapakita ng mga tampok na istruktura nito ay tinatawag na isang idiogram.
Ang isang set ng mga chromosome na tiyak sa isang partikular na species sa bilang at istraktura ay tinatawag na karyotype.
Mga histone. Istraktura ng mga nucleosome.
Ang mga histone ay ang pangunahing klase ng mga nucleoprotein, ang mga nukleyar na protina na kinakailangan para sa pagpupulong at pag-iimpake ng mga hibla ng DNA sa mga chromosome. Mayroong limang iba't ibang uri ng mga histone, pinangalanang H1/H5, H2A, H2B, H3, H4. Ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga protina na ito ay halos hindi naiiba sa mga organismo ng iba't ibang antas ng organisasyon. Ang mga histone ay maliit, malakas na pangunahing mga protina na direktang nagbubuklod sa DNA. Ang mga histone ay nakikibahagi sa istrukturang organisasyon ng chromatin, na neutralisahin ang mga negatibong sisingilin na phosphate group ng DNA dahil sa mga positibong singil ng mga residue ng amino acid, na ginagawang posible ang siksik na pag-iimpake ng DNA sa nucleus.
Dalawang molekula ng bawat isa sa mga histone na H2A, H2B, H3, at H4 ang bumubuo sa isang octamer na pinagsama sa isang 146 bp na segment ng DNA, na bumubuo ng 1.8 na pagliko ng helix sa ibabaw ng istruktura ng protina. Ang particle na ito na may diameter na 7 nm ay tinatawag na nucleosome. Ang isang seksyon ng DNA (linker DNA) na hindi direktang nakikipag-ugnayan sa histone octamer ay nakikipag-ugnayan sa histone H1.
Ang pangkat ng mga non-histone na protina ay lubos na magkakaiba at kinabibilangan ng mga istrukturang nuklear na protina, maraming enzyme at transcription factor na nauugnay sa ilang partikular na rehiyon ng DNA at kinokontrol ang pagpapahayag ng gene at iba pang mga proseso.
Ang mga histone sa octamer ay may mobile N-terminal fragment ("buntot") ng 20 amino acid, na nakausli mula sa mga nucleosome at mahalaga para sa pagpapanatili ng chromatin structure at pagkontrol sa expression ng gene. Kaya, halimbawa, ang pagbuo (condensation) ng mga chromosome ay nauugnay sa phosphorylation ng mga histones, at ang pagpapahusay ng transkripsyon ay nauugnay sa acetylation ng lysine residues sa kanila. Ang mga detalye ng mekanismo ng regulasyon ay hindi pa ganap na naipaliwanag.
Ang Nucleosome ay isang chromatin subunit na binubuo ng DNA at isang set ng apat na pares ng histone protein H2A, H2B, H3 at H4 ng isang histone H1 molecule. Ang histone H1 ay nagbubuklod sa linker DNA sa pagitan ng dalawang nucleosome.
Ang nucleosome ay ang pangunahing yunit ng chromatin packaging. Binubuo ito ng DNA double helix na nakabalot sa isang partikular na complex ng walong nucleosome histones (ang histone octamer). Ang nucleosome ay isang particle na hugis disc na may diameter na humigit-kumulang 11 nm, na naglalaman ng dalawang kopya ng bawat isa sa mga nucleosomal histones (H2A, H2B, H3, H4). Ang histone octamer ay bumubuo ng isang protina core sa paligid kung saan ay double-stranded DNA (146 nucleotide pares ng DNA bawat histone octamer).
Ang mga nucleosome na bumubuo sa mga fibril ay matatagpuan nang higit pa o hindi gaanong pantay sa kahabaan ng molekula ng DNA sa layong 10–20 nm mula sa isa't isa.
Mga antas ng pag-iimpake ng mga eukaryotic chromosome. chromatin condensation.
Kaya, ang mga antas ng packaging ng DNA ay ang mga sumusunod:
1) Nucleosomal (2.5 na pagliko ng double-stranded DNA sa paligid ng walong molekula ng histone protein).
2) Supernucleosomal - chromatin helix (chromonema).
3) Chromatid - spiralized chromonema.
4) Chromosome - ang ikaapat na antas ng DNA spermalization.
Sa interphase nucleus, ang mga chromosome ay decondensed at kinakatawan ng chromatin. Ang despiralized na rehiyon na naglalaman ng mga gene ay tinatawag na euchromatin (maluwag, fibrous chromatin). Ito ay isang kinakailangang kondisyon para sa transkripsyon. Sa panahon ng pahinga sa pagitan ng mga dibisyon, ang ilang mga seksyon ng chromosome at buong chromosome ay nananatiling compact.
Ang mga spiralized, malakas na batik na mga lugar na ito ay tinatawag na heterochromatin. Hindi sila aktibo para sa transkripsyon. Mayroong facultative at constitutive heterochromatin.
Ang facultative heterochromatin ay nagbibigay-kaalaman, dahil naglalaman ng mga gene at maaaring pumasa sa euchromatin. Sa dalawang homologous chromosome, ang isa ay maaaring heterochromatic. Ang constitutive heterochromatin ay palaging heterochromatic, non-informative (hindi naglalaman ng mga gene), at samakatuwid ay palaging hindi aktibo kaugnay ng transkripsyon.
Ang Chromosomal DNA ay binubuo ng higit sa 108 base pairs, kung saan nabuo ang mga bloke ng impormasyon - ang mga gene ay nakaayos nang linearly. Nag-account sila ng hanggang 25% ng DNA. Ang gene ay isang functional unit ng DNA na naglalaman ng impormasyon para sa synthesis ng polypeptides, o lahat ng RNA. Sa pagitan ng mga gene ay may mga spacer - hindi nagbibigay-kaalaman na mga segment ng DNA na may iba't ibang haba. Ang labis na mga gene ay kinakatawan ng isang malaking bilang - 104 magkaparehong kopya. Ang isang halimbawa ay mga gene para sa t-RNA, r-RNA, histones. Sa DNA, may mga sequence ng parehong nucleotides. Maaari silang maging katamtamang paulit-ulit at lubos na paulit-ulit na mga pagkakasunud-sunod. Ang mga katamtamang paulit-ulit na pagkakasunud-sunod ay umaabot sa 300 base pairs na may mga pag-uulit na 102 - 104 at kadalasang kumakatawan sa mga spacer, mga redundant na gene.
Ang mga paulit-ulit na sequence (105 - 106) ay bumubuo ng constitutive heterochromatin. Humigit-kumulang 75% ng lahat ng chromatin ay hindi kasali sa transkripsyon, nahuhulog ito sa mga paulit-ulit na sequence at hindi na-transcribe na mga spacer.
Paghahanda ng mga paghahanda ng chromosome. Ang paggamit ng colchicine. Hypotonia, pag-aayos at paglamlam.
Depende sa antas ng proliferative na aktibidad ng mga cell ng iba't ibang mga tisyu sa vivo at in vitro, direkta at hindi direktang mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga paghahanda ng chromosome ay nakikilala.
1) Ang mga direktang pamamaraan ay ginagamit sa pag-aaral ng mga tisyu na may mataas na aktibidad ng mitotic (bone marrow, chorion at inunan, mga selula ng mga lymph node, mga tisyu ng embryo sa isang maagang yugto ng pag-unlad). Ang mga paghahanda ng chromosome ay direktang inihanda mula sa bagong nakuha na materyal pagkatapos ng espesyal na pagproseso.
2) Kabilang sa mga hindi direktang pamamaraan ang pagkuha ng mga paghahanda ng chromosome mula sa anumang tissue pagkatapos ng paunang paglilinang nito para sa ibang yugto ng panahon.
Mayroong maraming mga pagbabago ng direkta at hindi direktang mga pamamaraan para sa paghahanda ng mga chromosome na paghahanda, gayunpaman, ang mga pangunahing hakbang para sa pagkuha ng mga metaphase plate ay nananatiling hindi nagbabago:
1. Ang paggamit ng colchicine (colcemid) - isang inhibitor ng pagbuo ng mitotic spindle, na humihinto sa paghahati ng cell sa yugto ng metaphase.
2. Hypotonic shock sa paggamit ng mga solusyon ng potassium o sodium salts, na, dahil sa pagkakaiba sa osmotic pressure sa loob at labas ng mga cell, ay nagiging sanhi ng pamamaga at pagkasira ng mga interchromosomal bond. Ang pamamaraang ito ay humahantong sa paghihiwalay ng mga chromosome sa isa't isa, na nag-aambag sa kanilang mas malawak na pagkalat sa mga metaphase plate.
3. Fixation ng mga cell gamit ang glacial acetic acid at ethanol (methanol) sa isang ratio na 3:1 (Carnoy's fixative), na nag-aambag sa pangangalaga ng chromosome structure.
4. Ibinaba ang cell suspension sa mga glass slide.
5. Paglamlam ng mga paghahanda ng chromosome.
Ang isang bilang ng mga pamamaraan ng paglamlam (banding) ay binuo na ginagawang posible upang makilala ang isang kumplikadong mga transverse mark (mga banda, mga banda) sa isang chromosome. Ang bawat chromosome ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na hanay ng mga banda. Magkaparehong mantsa ang mga homologous chromosome, maliban sa mga polymorphic na rehiyon kung saan naka-localize ang iba't ibang allelic na variant ng mga gene. Ang allelic polymorphism ay katangian ng maraming mga gene at matatagpuan sa karamihan ng mga populasyon. Ang pagtuklas ng mga polymorphism sa antas ng cytogenetic ay walang halaga ng diagnostic.
A. Q-staining. Ang unang paraan ng differential staining ng mga chromosome ay binuo ng Swedish cytologist na si Kaspersson, na ginamit para sa layuning ito ang fluorescent dye acrichin mustard. Sa ilalim ng isang fluorescent microscope sa mga chromosome ay makikita ang mga lugar na may hindi pantay na fluorescence intensity - Q-segment. Ang pamamaraan ay pinakaangkop para sa pag-aaral ng Y chromosomes at samakatuwid ay ginagamit upang mabilis na matukoy ang genetic na kasarian, tukuyin ang mga translocation (site exchange) sa pagitan ng X at Y chromosomes o sa pagitan ng Y chromosome at autosome, pati na rin upang tingnan ang isang malaking bilang ng mga cell kapag kinakailangan upang malaman kung ang isang pasyente na may mosaicism sa mga sex chromosome ay may clone ng mga cell na nagdadala ng Y chromosome.
B. G-paglamlam. Pagkatapos ng malawakang pretreatment, kadalasang may trypsin, ang mga chromosome ay nabahiran ng Giemsa stain. Sa ilalim ng isang light microscope, makikita ang liwanag at madilim na mga guhit sa mga chromosome - G-segment. Bagama't ang pag-aayos ng mga segment ng Q ay tumutugma sa mga segment ng G, ang paglamlam ng G ay napatunayang mas sensitibo at napalitan ang Q staining bilang karaniwang paraan ng pagsusuri ng cytogenetic. Ang G-staining ay nagbibigay ng pinakamahusay na mga resulta sa pag-detect ng maliliit na aberration at marker chromosome (naka-segment na naiiba kaysa sa mga normal na homologous chromosome).
B. Ang R-staining ay nagbibigay ng larawang kabaligtaran ng G-staining. Karaniwang Giemsa stain o acridine orange fluorescent stain ang ginagamit. Ang pamamaraang ito ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa paglamlam ng homologous G- o Q-negative na mga rehiyon ng sister chromatids o homologous chromosome.
Ang D. C-staining ay ginagamit upang suriin ang mga sentromeric na rehiyon ng chromosome (ang mga rehiyong ito ay naglalaman ng constitutive heterochromatin) at ang variable, maliwanag na fluorescent na distal na bahagi ng Y chromosome.
Ginagamit ang E. T-staining upang pag-aralan ang mga telomeric na rehiyon ng mga chromosome. Ang pamamaraan na ito, pati na rin ang paglamlam ng mga rehiyon ng mga nucleolar organizer na may silver nitrate (AgNOR-staining) ay ginagamit upang pinuhin ang mga resulta na nakuha sa pamamagitan ng karaniwang paglamlam ng mga chromosome.
Ang pakikipag-ugnayan at istraktura ng IRNA, tRNA, RRNA - ang tatlong pangunahing nucleic acid, ay isinasaalang-alang ng naturang agham bilang cytology. Makakatulong ito upang malaman kung ano ang papel ng transportasyon (tRNA) sa mga selula. Ang napakaliit, ngunit sa parehong oras ay hindi maikakaila na mahalagang molekula ay nakikibahagi sa proseso ng pagsasama-sama ng mga protina na bumubuo sa katawan.
Ano ang istraktura ng tRNA? Napaka-interesante na isaalang-alang ang sangkap na ito "mula sa loob", upang malaman ang biochemistry at biological na papel nito. At gayundin, paano magkakaugnay ang istraktura ng tRNA at ang papel nito sa synthesis ng protina?
Ano ang TRNA, paano ito nakaayos?
Ang transport ribonucleic acid ay kasangkot sa pagbuo ng mga bagong protina. Halos 10% ng lahat ng ribonucleic acid ay transport. Upang gawing malinaw kung saang mga elemento ng kemikal ang nabuo ng isang molekula, ilalarawan namin ang istraktura ng pangalawang istraktura ng tRNA. Isinasaalang-alang ng pangalawang istraktura ang lahat ng mga pangunahing kemikal na bono sa pagitan ng mga elemento.
Binubuo ng isang polynucleotide chain. Ang mga nitrogenous base sa loob nito ay konektado sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen. Tulad ng DNA, ang RNA ay may 4 na nitrogenous base: adenine, cytosine, guanine, at uracil. Sa mga compound na ito, ang adenine ay palaging nauugnay sa uracil, at guanine, gaya ng dati, sa cytosine.
Bakit may prefix na ribo- ang nucleotide? Sa madaling salita, ang lahat ng linear polymers na mayroong ribose sa halip na isang pentose sa base ng nucleotide ay tinatawag na ribonucleic. At ang paglipat ng RNA ay isa sa 3 uri ng gayong ribonucleic polymer.
Ang istraktura ng tRNA: biochemistry
Tingnan natin ang pinakamalalim na layer ng istraktura ng molekula. Ang mga nucleotide na ito ay may 3 sangkap:
- Sucrose, ribose ay kasangkot sa lahat ng uri ng RNA.
- Phosphoric acid.
- nitrogenous at pyrimidines.
Ang mga nitrogenous na base ay pinagsama-sama sa pamamagitan ng matibay na mga bono. Nakaugalian na hatiin ang mga base sa purine at pyrimidine.
Ang mga purine ay adenine at guanine. Ang adenine ay tumutugma sa isang adenyl nucleotide ng 2 magkakaugnay na singsing. At ang guanine ay tumutugma sa parehong "single-ring" guanine nucleotide.
Ang mga pyramidine ay cytosine at uracil. Ang mga pyrimidine ay may isang solong istraktura ng singsing. Walang thymine sa RNA, dahil pinalitan ito ng isang elemento tulad ng uracil. Mahalagang maunawaan ito bago tumingin sa iba pang mga tampok na istruktura ng tRNA.
Mga uri ng RNA
Tulad ng nakikita mo, ang istraktura ng tRNA ay hindi mailarawan nang maikli. Kailangan mong bungkalin ang biochemistry upang maunawaan ang layunin ng molekula at ang tunay na istraktura nito. Ano ang iba pang ribosomal nucleotides na kilala? Mayroon ding matrix o informational at ribosomal nucleic acids. Dinaglat bilang RNA at RNA. Ang lahat ng 3 molekula ay malapit na gumagana sa isa't isa sa cell upang ang katawan ay tumatanggap ng wastong istrukturang mga globule ng protina.
Imposibleng isipin ang gawain ng isang polimer nang walang tulong ng 2 iba pa. Ang mga tampok na istruktura ng mga tRNA ay nagiging mas nauunawaan kapag isinasaalang-alang kasabay ng mga pag-andar na direktang nauugnay sa gawain ng mga ribosom.
Ang istraktura ng RNA, tRNA, rRNA ay magkatulad sa maraming paraan. Lahat ay may ribose base. Gayunpaman, ang kanilang istraktura at pag-andar ay naiiba.
Pagtuklas ng mga nucleic acid
Natagpuan ng Swiss Johann Miescher ang mga macromolecule sa cell nucleus noong 1868, na kalaunan ay tinawag na mga nuclein. Ang pangalang "nucleins" ay nagmula sa salitang (nucleus) - ang nucleus. Bagaman ilang sandali ay natagpuan na sa mga unicellular na nilalang na walang nucleus, ang mga sangkap na ito ay naroroon din. Sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, natanggap ang Nobel Prize para sa pagtuklas ng synthesis ng mga nucleic acid.
sa synthesis ng protina
Ang pangalan mismo - transfer RNA - ay nagpapahiwatig ng pangunahing pag-andar ng molekula. "Dinadala" ng nucleic acid na ito ang mahahalagang amino acid na kinakailangan ng ribosomal RNA upang makagawa ng isang partikular na protina.
Ang molekula ng tRNA ay may kaunting mga pag-andar. Ang una ay ang pagkilala sa IRNA codon, ang pangalawang function ay ang paghahatid ng mga bloke ng gusali - mga amino acid para sa synthesis ng protina. Tinutukoy ng ilan pang eksperto ang pag-andar ng acceptor. Iyon ay, ang pagdaragdag ng mga amino acid ayon sa prinsipyo ng covalent. Nakakatulong itong "ilakip" ang amino acid na ito sa isang enzyme tulad ng aminocil-tRNA synthatase.
Paano nauugnay ang istraktura ng tRNA sa mga pag-andar nito? Ang espesyal na ribonucleic acid na ito ay idinisenyo sa isang paraan na sa isang gilid nito ay may mga nitrogenous na base, na palaging konektado sa mga pares. Ito ang mga elementong kilala natin - A, U, C, G. Eksaktong 3 "letra" o nitrogenous base ang bumubuo sa anticodon - isang reverse set ng mga elemento na nakikipag-ugnayan sa codon ayon sa prinsipyo ng complementarity.
Tinitiyak ng mahalagang tampok na istrukturang ito ng tRNA na walang mga pagkakamali sa pag-decode ng template na nucleic acid. Pagkatapos ng lahat, ito ay nakasalalay sa eksaktong pagkakasunud-sunod ng mga amino acid kung ang protina na kailangan ng katawan sa kasalukuyang panahon ay na-synthesize nang tama.
Mga tampok na istruktura
Ano ang mga tampok na istruktura ng tRNA at ang biological na papel nito? Ito ay isang napaka sinaunang istraktura. Ang laki nito ay nasa paligid ng 73 - 93 nucleotides. Ang molekular na bigat ng sangkap ay 25,000-30,000.
Ang istraktura ng pangalawang istraktura ng tRNA ay maaaring i-disassemble sa pamamagitan ng pagsusuri sa 5 pangunahing elemento ng molekula. Kaya, ang nucleic acid na ito ay binubuo ng mga sumusunod na elemento:
- loop para sa pakikipag-ugnay sa enzyme;
- loop para sa pakikipag-ugnay sa ribosome;
- anticodon loop;
- acceptor stem;
- ang anticodon mismo.
At maglaan din ng isang maliit na variable na loop sa pangalawang istraktura. Ang isang braso sa lahat ng uri ng tRNA ay pareho - isang stem ng dalawang cytosine at isang adenosine residues. Sa lugar na ito nangyayari ang koneksyon sa 1 sa 20 magagamit na amino acids. Para sa bawat amino acid, isang hiwalay na enzyme ang inilaan - ang sarili nitong aminoacyl-tRNA.
Ang lahat ng impormasyon na nag-encrypt sa istraktura ng lahat ay nakapaloob sa DNA mismo. Ang istraktura ng tRNA sa lahat ng nabubuhay na nilalang sa planeta ay halos magkapareho. Magiging parang dahon ito kapag tiningnan sa 2-D.
Gayunpaman, kung titingnan mo sa dami, ang molekula ay kahawig ng isang hugis-L na geometric na istraktura. Ito ay itinuturing na tertiary na istraktura ng tRNA. Ngunit para sa kaginhawahan ng pag-aaral ay kaugalian na biswal na "untwist". Ang istrukturang tersiyaryo ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga elemento ng pangalawang istraktura, ang mga bahaging iyon na magkatugma.
Ang mga braso o singsing ng tRNA ay may mahalagang papel. Ang isang braso, halimbawa, ay kinakailangan para sa pagbubuklod ng kemikal sa isang partikular na enzyme.
Ang isang katangian ng isang nucleotide ay ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga nucleoside. Mayroong higit sa 60 mga uri ng mga maliliit na nucleoside na ito.
istraktura ng tRNA at coding ng amino acid
Alam namin na ang tRNA anticodon ay 3 molekula ang haba. Ang bawat anticodon ay tumutugma sa isang tiyak, "personal" na amino acid. Ang amino acid na ito ay konektado sa tRNA molecule gamit ang isang espesyal na enzyme. Sa sandaling magsama ang 2 amino acid, ang mga bono sa tRNA ay nasira. Ang lahat ng mga kemikal na compound at enzyme ay kailangan hanggang sa kinakailangang oras. Ito ay kung paano ang istraktura at mga function ng tRNA ay magkakaugnay.
Sa kabuuan, mayroong 61 na uri ng naturang mga molekula sa selula. Maaaring mayroong 64 na mathematical variation. Gayunpaman, 3 uri ng tRNA ang wala dahil sa katotohanang ang eksaktong bilang na ito ng mga stop codon sa IRNA ay walang mga anticodon.
Pakikipag-ugnayan sa pagitan ng RNA at tRNA
Isaalang-alang natin ang pakikipag-ugnayan ng isang sangkap sa RNA at RRNA, pati na rin ang mga tampok na istruktura ng tRNA. Ang istraktura at layunin ng isang macromolecule ay magkakaugnay.
Ang istraktura ng IRNA ay kinokopya ang impormasyon mula sa isang hiwalay na seksyon ng DNA. Ang DNA mismo ay napakalaki ng koneksyon ng mga molekula, at hindi ito umaalis sa nucleus. Samakatuwid, kailangan ang isang intermediary RNA - impormasyon.
Batay sa pagkakasunud-sunod ng mga molekula na kinopya ng RNA, ang ribosome ay bumubuo ng isang protina. Ang ribosome ay isang hiwalay na istraktura ng polynucleotide, ang istraktura kung saan kailangang ipaliwanag.
Ribosomal tRNA: pakikipag-ugnayan
Ang Ribosomal RNA ay isang malaking organelle. Ang molecular weight nito ay 1,000,000 - 1,500,000. Halos 80% ng kabuuang halaga ng RNA ay tiyak na ribosomal nucleotides.
Tila kinukuha nito ang kadena ng IRNA at naghihintay ng mga anticodon na magdadala ng mga molekula ng tRNA sa kanila. Ang Ribosomal RNA ay binubuo ng 2 subunits: maliit at malaki.
Ang ribosome ay tinatawag na "pabrika", dahil sa organelle na ito ang lahat ng synthesis ng mga sangkap na kinakailangan para sa pang-araw-araw na buhay ay nagaganap. Ito rin ay isang napaka sinaunang istraktura ng cell.
Paano nangyayari ang synthesis ng protina sa ribosome?
Ang istraktura ng tRNA at ang papel nito sa synthesis ng protina ay magkakaugnay. Ang anticodon na matatagpuan sa isa sa mga gilid ng ribonucleic acid ay angkop sa anyo nito para sa pangunahing pag-andar - ang paghahatid ng mga amino acid sa ribosome, kung saan nagaganap ang phased alignment ng protina. Mahalaga, ang TRNA ay gumaganap bilang isang tagapamagitan. Ang gawain nito ay dalhin lamang ang kinakailangang amino acid.
Kapag ang impormasyon ay binabasa mula sa isang bahagi ng RNA, ang ribosome ay gumagalaw pa sa kahabaan ng kadena. Ang template ay kailangan lamang upang ihatid ang naka-encode na impormasyon tungkol sa pagsasaayos at paggana ng isang protina. Susunod, ang isa pang tRNA ay lumalapit sa ribosome kasama ang mga nitrogenous base nito. Ito rin ay nagde-decode sa susunod na bahagi ng MRNA.
Ang pag-decode ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod. Ang mga nitrogenous base ay pinagsama ayon sa prinsipyo ng complementarity sa parehong paraan tulad ng sa DNA mismo. Alinsunod dito, nakikita ng TRNA kung saan ito kailangang "moor" at kung saan "hangar" ipapadala ang amino acid.
Pagkatapos, sa ribosome, ang mga amino acid na napili sa ganitong paraan ay chemically bound, hakbang-hakbang na isang bagong linear macromolecule ay nabuo, na, pagkatapos ng pagtatapos ng synthesis, twists sa isang globule (bola). Ang ginamit na tRNA at RNA, na natupad ang kanilang pag-andar, ay tinanggal mula sa "pabrika" ng protina.
Kapag ang unang bahagi ng codon ay sumali sa anticodon, ang reading frame ay tinutukoy. Kasunod nito, kung sa ilang kadahilanan ay nangyari ang isang paglilipat ng frame, kung gayon ang ilang palatandaan ng protina ay tatanggihan. Ang ribosome ay hindi maaaring makialam sa prosesong ito at malutas ang problema. Pagkatapos lamang makumpleto ang proseso, muling pinagsama ang 2 rRNA subunits. Sa karaniwan, sa bawat 10 4 na amino acid, mayroong 1 error. Para sa bawat 25 na protina na naka-assemble na, hindi bababa sa 1 error sa pagtitiklop ang tiyak na magaganap.
tRNA bilang mga relic molecule
Dahil ang tRNA ay maaaring umiral sa panahon ng kapanganakan ng buhay sa lupa, ito ay tinatawag na isang relic molecule. Ito ay pinaniniwalaan na ang RNA ay ang unang istraktura na umiral bago ang DNA at pagkatapos ay umunlad. Ang RNA World Hypothesis - binuo noong 1986 ng laureate na si Walter Gilbert. Gayunpaman, mahirap pa ring patunayan ito. Ang teorya ay ipinagtanggol ng mga malinaw na katotohanan - ang mga molekula ng tRNA ay nakakapag-imbak ng mga bloke ng impormasyon at kahit papaano ay nagpapatupad ng impormasyong ito, iyon ay, gumaganap ng trabaho.
Ngunit ang mga kalaban ng teorya ay nagtatalo na ang isang maikling panahon ng buhay ng isang sangkap ay hindi magagarantiya na ang tRNA ay isang mahusay na carrier ng anumang biological na impormasyon. Ang mga nucleotide na ito ay mabilis na nasira. Ang buhay ng tRNA sa mga selula ng tao ay mula sa ilang minuto hanggang ilang oras. Ang ilang mga species ay maaaring tumagal ng hanggang isang araw. At kung pinag-uusapan natin ang parehong mga nucleotide sa bakterya, kung gayon ang mga termino ay mas maikli - hanggang sa ilang oras. Bilang karagdagan, ang istraktura at mga function ng tRNA ay masyadong kumplikado para sa isang molekula upang maging pangunahing elemento ng biosphere ng Earth.
Ang artikulong ito ay ang pangalawa sa isang serye ng awtomatikong pag-publish, na dapat basahin pagkatapos basahin ang unang artikulo.Mga katangian ng genetic code - isang bakas ng paglitaw nito . Ito ay lubos na kanais-nais para sa mga taong bago sa mga pangunahing kaalaman ng molecular biology na basahin ang artikulo ng O.O. Favorova" ". Mahalagang maunawaan, upang maunawaan kung PAANO genetic code, kailangang maunawaan kung PAANO ito gumagana sa mga modernong organismo. At para dito kinakailangan upang bungkalin ang mga mekanismo ng molekular ng naka-encode na synthesis ng protina. Upang maunawaan ang artikulong ito, mahalagang maunawaan kung paano nakaayos ang molekula ng RNA, kung paano ito naiiba sa molekula ng DNA.
Ang pag-unawa sa paksa ng pinagmulan ng buhay sa pangkalahatan, at ang paglitaw ng genetic code, sa partikular, ay imposible nang walang pag-unawa sa mga pangunahing mekanismo ng molekular sa mga nabubuhay na organismo, pangunahin ang dalawang aspeto - ang pagpaparami ng namamana na mga molekula (nucleic acid) at protina. synthesis. Samakatuwid, ang artikulong ito ay nakatuon lalo na sa paglalahad ng pinakamababang kaalaman kung saan mauunawaan ng isa ang mayaman at mas kawili-wiling materyal na nauugnay sa pinagmulan ng genetic code (GC).
Pinakamainam na simulan ang iyong kakilala sa mga mekanismo ng molekular ng synthesis ng protina sa pamamagitan ng pag-aaral sa istraktura ng isa sa mga pangunahing bahagi at isa sa mga pinaka sinaunang istruktura sa mga buhay na organismo - ang paglipat ng molekula ng RNA (o tRNA). Ang molekula ng tRNA ay may hindi pangkaraniwang conserved na istraktura, na katulad sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ang istrukturang ito ay nagbabago sa kurso ng ebolusyon nang napakabagal na nagbibigay-daan ito sa amin na kumuha ng maraming impormasyon tungkol sa kung ano ang magiging hitsura ng mga pinakalumang sistema ng pag-synthesize ng protina sa kanilang unang pagbuo. Samakatuwid, ang molekula ng tRNA ay sinasabingmolecular relic.
Molecular relic, o molecular fossil ay isang abstraction na nagsasaad ng mga sinaunang mekanismo at molekular at supramolecular na istruktura na matatagpuan sa mga modernong organismo, na nagpapahintulot sa amin na kumuha ng impormasyon tungkol sa istruktura ng pinakamatandang sistema ng pamumuhay. Ang mga molekular na labi ay kinabibilangan ng mga molekula ng ribosomal at paglilipat ng RNA, aminoacyl-tRNA synthetases, DNA at RNA polymerases, at genetic code, bilang isang paraan ng coding, pati na rin ang ilang iba pang istruktura at mekanismo ng molekular. Ang kanilang pagsusuri ay isang pangunahing mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa kung paano maaaring lumitaw ang buhay, at genetic code, sa partikular. Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang istruktura ng tRNA at ang mga bahagi nito na napakabagal na nagbabago sa panahon ng ebolusyon na naglalaman pa rin sila ng maraming impormasyon tungkol sa mga sinaunang tRNA na umiral mahigit 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas.
Ang molekula ng tRNA ay medyo maliit, ang haba nito ay nag-iiba mula 74 hanggang 95 na mga nalalabi sa nucleotide, kadalasan ay 76 na mga nucleotide (tingnan ang Fig. 1).Sa tRNA sequence, ang tinatawag nakonserbatibo Ang mga residue ng nucleotide ay mga residue ng nucleotide na matatagpuan sa mahigpit na tinukoy na mga pagkakasunud-sunod sa halos lahat ng mga molekula ng tRNA. Bilang karagdagan, stand outsemi-konserbatibo Ang mga nalalabi ng nucleotide ay mga nalalabi na kinakatawan lamang ng mga purine o pyrimidine base sa mahigpit na tinukoy na mga pagkakasunud-sunod ng tRNA. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga rehiyon ng tRNA ay nagbabago sa makabuluhang magkakaibang mga rate.
Hanggang sa 25% ng lahat ng nalalabi sa nucleotide ay binagong mga nucleoside, kadalasang tinutukoy bilang menor de edad . Mahigit sa 60 menor de edad na nalalabi ang nailarawan na. Ang mga ito ay nabuo bilang isang resulta ng pagbabago ng mga ordinaryong nucleoside residues sa tulong ng mga espesyal na enzymes.
Pseudouridine (5-ribofuranosyluracil, Ψ), 5,6-dihydrouridine (D), 4-thiouridyl at inosine. Ang istraktura ng ilang binagong mga base at bahagyang ang kanilang papel ay inilarawan sa artikulo
Kasama ang pangunahing istraktura (ito ay isang pagkakasunud-sunod lamang ng mga nucleotides), ang molekula ng tRNA ay may pangalawang at tersiyaryong istraktura.
Ang pangalawang istraktura ay dahil sa pagbuo ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga nucleotides. Kahit sa paaralan, nagtuturo sila tungkol sa mga bono ng hydrogen sa panahon ng komplementaryong pagpapares sa pagitan ng mga nucleotides (AU at GC ang ganitong uri ng pagpapares ng mga nucleotides ay tinatawag na canonical), ngunit isang malaking bilang ng mga non-canonical na bono ay nabuo din sa mga molekula ng tRNA, sa partikular, sa pagitan ng G at U, na kung saan ay magiging medyo mahina at energetically hindi gaanong kapaki-pakinabang).
kanin. 1. Pangkalahatang pangalawang istraktura ng tRNA (kaliwa) at karaniwang tinatanggap na nucleotide numbering sa tRNA (kanan). Ganito ang hitsura nito sa halos lahat ng nabubuhay na organismo. Sa tamang figure, ang mga konserbatibong nucleotide ay naka-highlight sa mga naka-bold na bilog.
Mga pagtatalaga:N - anumang nucleotide, T - thymine, D - dihydrouridine, Ψ - pseudouridine, R - purine nucleotide.
Bilang isang resulta, ang tinatawag na istraktura ng cloverleaf ay nabuo.Sa istraktura ng isang dahon ng klouber, mayroong: isang acceptor stem at tatlong sanga, o mga domain (mga braso): anticocodon (binubuo ng anticodon double-stranded stem (tangkay) at anticodon loop (loop), dihydrouridine, oD- sangay, oD-domain, (mula rin sa dihydrouridine loop at stem) atTΨC-branch, o simpleng T-branch, o T-domain, (T-loop at T-stem). Bilang karagdagan sa tatlong mga loop ng cloverleaf, mayroon ding tinatawag na karagdagang o variable na loop. Ang haba ng variable loop ay nag-iiba mula 4 hanggang 24 nucleotides.
Bakit ang pangalawang istraktura ng tRNA ay may hugis ng cloverleaf? Ang sagot sa tanong na ito ay ibinigay ni M. Eigen [Eigen M, Winkler R.1979] . Sa katotohanan ayna may haba ng chain ng RNA na 80 nucleotides na may random na pagkakasunud-sunod, ang pangalawang istraktura na may 3-4 petals ang pinaka-malamang. Bagama't ang isang hairpin na may isang loop lamang ay may pinakamataas na bilang ng mga base pairing, ang istrukturang ito sa mga random na pagkakasunud-sunod ay hindi malamang. Iyon ang dahilan kung bakit makatuwirang isaalang-alang na ang mga istrukturang tulad ng tRNA (iyon ay, mga istruktura na may 3-4 na mga loop) ay ang pinakakaraniwang mga molekula sa yugto ng buhay ng RNA at RNA-protein. Ang mga karagdagang argumento na pabor sa pahayag na ito ay ibibigay sa mga susunod na artikulo.
Tertiary na istraktura ng tRNA.
Ang tertiary na istraktura ng tRNA ay tumutugma sa totoong spatial na istraktura. Nakuha niya ang pangalanL-mga anyo, dahil sa pagkakapareho ng istrukturang tersiyaryo sa anyo ng Latin na malaking titik "L". Ang istrukturang tersiyaryo ay nabuo dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga elemento ng pangalawang istraktura. Makilahok sa pagbuo nito staking pakikipag-ugnayan bakuran. Dahil sa pagsasalansan ng mga base, ang acceptor at T-stem ng cloverleaf ay bumubuo ng isang tuluy-tuloy na double helix, na bumubuo ng isa sa mga "rods"L-mga anyo. Anticodon atD- ang mga tangkay ay bumubuo ng isa pang "stick" ng liham na ito,D- atT-Ang mga loop sa naturang istraktura ay nagiging malapit at pinagsama-sama sa pamamagitan ng pagbuo ng karagdagang, madalas na hindi pangkaraniwang mga pares ng base, na, bilang isang panuntunan, ay nabuo ng mga konserbatibo o semi-konserbatibong nalalabi. Sa liwanag ng paglahok na ito ng konserbatibo at semi-konserbatibong pundasyon sa edukasyonL-nakikita ng mga anyo ang kanilang presensyaT- atD-mga loop. Ang pagbuo ng hugis-L na istraktura at ang pakikipag-ugnayan nito sa APCase ay ipinapakita sa eskematiko sa fig. 2.
kanin. 2.Iskema ng spatial na edukasyonL-hugis na istraktura ng tRNA at ang pakikipag-ugnayan nito sa ARSase oh.
Ang arrow ay nagpapahiwatig ng site ng attachment ng amino acid sa panahon ng aminoacylation ng tRNA synthetase. Ang domain ng tRNA acceptor ay naka-highlight sa pula, ang anticodon domain ay naka-highlight sa asul. Ang mga oval ay nagpapahiwatig ng mga domain ng APCase: ang berde ay ang catalytic domain na naglalaman ng nagbubuklod at aminoacylation na domain ng tRNA acceptor region, ang dilaw at orange ay ang variable na domain ng APCase. Depende sa laki ng domain na ito, kinikilala ng APCase a ang rehiyon ng anticodon bilang isang variable na domain (nakasaad ang domain sa dilaw), o hindi ito nakikilala (nakasaad ang domain sa orange).
Ang mga base ng anticodon ay baligtadsa loob L-hugis na molekula.
Ang paglipat ng mga RNA sa lahat ng nabubuhay na organismo ay sunud-sunod na gumaganap ng tatlong mga function na kinakailangan para sa synthesis ng protina:
1) tumanggap - sa tulong ng mga enzyme ng protina (aminoacyl-tRNA-syntatase) covalently attaches isang mahigpit na tinukoy na amino acid sa aminoacyl residue (para sa bawat amino acid - mahigpit na sarili nito o kung minsan ay ilang iba't ibang tRNAs);2) transportasyon - nagdadala ng amino acid sa isang tiyak na lokasyon sa ribosome;3) adaptive - sa kumbinasyon ng ribosome, nagagawa nitong partikular na makilala ang triplet ng genetic code sa matrix RNA, pagkatapos kung saan ang amino acid na nakakabit sa tRNA ay kasama sa lumalaking polypeptide chain sa ribosome.
Mga artikulong nauugnay sa paksa:
Ang istraktura ng paglilipat ng mga RNA at ang kanilang pag-andar sa unang (pre-ribosomal) na yugto ng biosynthesis ng protina
70-90N | pangalawang pahina - cloverleaf | CCA 3" const para sa lahat ng tRNA |
ang pagkakaroon ng thymine, pseudouridine-psi, digirouridine DGU sa D-loop - proteksyon laban sa ribonucleases? mahabang buhay | Iba't ibang mga pangunahing istruktura ng tRNA - 61 + 1 - ayon sa bilang ng mga codon + formylmethionine tRNA, ang anticodon ng pusa ay kapareho ng sa methionine tRNA. Iba't ibang mga istrukturang tersiyaryo - 20 (ayon sa bilang ng mga amino acid) | pagkilala - ang pagbuo ng isang covalent bond m-y tRNA at kumilos | Ang mga aminoacyl-tRNA synthetases ay nakakabit ng mga aksyon sa tRNA
Ang function ng tRNA ay upang ilipat ang mga amino acid mula sa cytoplasm patungo sa mga ribosome, kung saan nangyayari ang synthesis ng protina.
Ang mga tRNA na nagbubuklod sa isang amino acid ay tinatawag na isoacceptor.
Sa kabuuan, 64 na magkakaibang tRNA ang sabay-sabay na umiiral sa isang cell.
Ang bawat tRNA ay nagpapares lamang sa sarili nitong codon.
Kinikilala ng bawat tRNA ang sarili nitong codon nang walang paglahok ng isang amino acid. Ang mga amino acid na nakatali sa tRNA ay binago ng kemikal, pagkatapos kung saan ang nagresultang polypeptide, na naglalaman ng binagong amino acid, ay nasuri. Ang Cysteinyl-tRNACys (R=CH2-SH) ay nabawasan sa alanyl-tRNACys (R=CH3).
Karamihan sa mga tRNA, anuman ang kanilang pagkakasunud-sunod ng nucleotide, ay may pangalawang istraktura na hugis cloverleaf dahil sa pagkakaroon ng tatlong hairpins sa loob nito.
Mga tampok na istruktura ng tRNA
Palaging mayroong apat na hindi magkapares na nucleotide sa 3 "dulo ng molekula, at tatlo sa mga ito ay kinakailangang CCAs. Ang 5" at 3" na dulo ng RNA chain ay bumubuo ng isang acceptor stem. Ang mga chain ay pinagsama-sama dahil sa komplementaryong pagpapares ng pitong nucleotides 5" - nagtatapos sa pitong nucleotides na matatagpuan malapit sa 3 "end. 2. Ang lahat ng molekula ay may T? C hairpin, kaya itinalaga dahil naglalaman ito ng dalawang hindi pangkaraniwang residues: ribothymidine (T) at pseudouridine (? Ang hairpin ay binubuo ng double -stranded stem ng limang pares ng base, kabilang ang isang pares ng GC, at isang loop ng pitong nucleotide ang haba.
sa parehong punto sa loop. 3. Sa isang anticodon hairpin, ang stem ay palaging kinakatawan ng isang pamilya ng mga ipinares
bakuran. Ang triplet na pantulong sa kaugnay na codon, ang anticodon, ay matatagpuan sa loop.
le, na binubuo ng pitong nucleotides. Isang invariant ura-
cyl at isang binagong cytosine, at isang binagong purine ang kadugtong ng 3 "end nito, bilang panuntunan
adenine. 4. Ang isa pang hairpin ay binubuo ng isang tangkay na tatlo hanggang apat na pares ng mga nucleotide ang haba at isang variable na loop
laki, kadalasang naglalaman ng uracil sa isang pinababang anyo - dihydrouracil (DU). Ang mga nucleotide sequence ng mga stems, ang bilang ng mga nucleotide sa pagitan ng anticodon stem at ang T?C stem (variable loop), pati na rin ang laki ng loop at ang localization ng dihydrouracil residues sa DU loop ay lubhang nag-iiba.
[Singer, 1998].
Tertiary na istraktura ng tRNA
L-shaped na istraktura.
Pagkakabit ng mga amino acid sa tRNA
Upang ang isang amino acid ay makabuo ng isang polypeptide chain, dapat itong ikabit sa tRNA ng enzyme aminoacyl-tRNA synthetase. Ang enzyme na ito ay bumubuo ng isang covalent bond sa pagitan ng amino acid carboxyl group at ng ribose hydroxyl group sa 3' dulo ng tRNA na may partisipasyon ng ATP. Kinikilala ng Aminoacyl-tRNA synthetase ang isang tiyak na codon hindi dahil sa pagkakaroon ng isang anticodon sa tRNA, ngunit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang tiyak na site ng pagkilala sa tRNA.
Sa kabuuan, mayroong 21 iba't ibang aminoacyl-tRNA synthetases sa cell.
Ang pagsali ay nagaganap sa dalawang yugto:
1. Ang pangkat ng carboxyl ng isang amino acid ay nakakabit sa ATP a-phosphate. Ang nagreresultang hindi matatag na aminoacyl adenylate ay nagpapatatag sa pamamagitan ng pagbubuklod sa enzyme.
2. Paglipat ng aminoacyl group ng aminoacyl adenylate sa 2' o 3'-OH group ng terminal ribose ng tRNA
Ang ilang aminoacyl-tRNA synthetases ay binubuo ng isang solong polypeptide chain, habang ang iba ay binubuo ng dalawa o apat na magkaparehong chain, bawat isa ay may molekular na timbang na 35 hanggang 115 kDa. Ang ilang dimeric at tetrameric enzymes ay binubuo ng dalawang uri ng mga subunit. Walang malinaw na ugnayan sa pagitan ng laki ng molekula ng enzyme o ang likas na katangian ng istraktura at pagtitiyak ng subunit nito.
Ang pagiging tiyak ng isang enzyme ay natutukoy sa pamamagitan ng malakas na pagbubuklod nito sa acceptor end ng tRNA, ang DU region, at ang variable na loop. Ang ilang mga enzyme ay tila hindi nakikilala ang anticodon triplet at pinapagana ang reaksyon ng aminoacetylation kahit na ang anticodon ay binago. Gayunpaman, ang ilang mga enzyme ay nagpapakita ng pinababang aktibidad na may kaugnayan sa mga binagong tRNA at nagdaragdag ng maling amino acid kapag pinapalitan ang anticodon.
70-90n | pangalawang pahina - cloverleaf | CCA 3" const para sa lahat ng tRNA |
ang pagkakaroon ng thymine, pseudouridine-psi, digirouridine DGU sa D-loop - proteksyon laban sa ribonucleases? mahabang buhay | Iba't ibang mga pangunahing istruktura ng tRNA - 61 + 1 - ayon sa bilang ng mga codon + formylmethionine tRNA, ang anticodon ng pusa ay kapareho ng sa methionine tRNA. Iba't ibang mga istrukturang tersiyaryo - 20 (ayon sa bilang ng mga amino acid)
Mayroong dalawang uri ng tRNA binding methionine tRNAFMet at tRNAMMet sa prokaryotes at tRNAIMet at tRNAMMet sa eukaryotes. Ang methionine ay idinagdag sa bawat tRNA gamit ang naaangkop na aminoacyl-tRNA synthesis. Ang methionine na nakakabit sa tRNAFMet at tRNAIMet ay nabuo ng enzyme na methionyl-tRNA-transformylase sa Fmet-tRNAFMet. Kinikilala ng mga tRNA na puno ng formylmethionine ang initiation codon AUG.
Panitikan:
Sa kasamaang palad, walang bibliograpiya.
Ang paglipat ng RNA (tRNA) ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa proseso ng paggamit ng namamana na impormasyon ng cell. Ang paghahatid ng mga kinakailangang amino acid sa lugar ng pagpupulong ng mga peptide chain, ang tRNA ay kumikilos bilang isang tagapamagitan sa pagsasalin.
Ang mga molekula ng tRNA ay mga polynucleotide chain na na-synthesize sa mga partikular na sequence ng DNA. Binubuo ang mga ito ng medyo maliit na bilang ng mga nucleotide -75-95. Bilang resulta ng komplementaryong koneksyon ng mga base na matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng tRNA polynucleotide chain, nakakakuha ito ng istraktura na kahawig ng dahon ng klouber sa hugis (Larawan 3.26).
kanin. 3.26. Ang istraktura ng isang tipikal na molekula ng tRNA.
Mayroon itong apat na pangunahing bahagi na gumaganap ng iba't ibang mga function. tumanggap Ang "stalk" ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang komplementaryong konektadong terminal na bahagi ng tRNA. Binubuo ito ng pitong base pairs. Ang 3" na dulo ng stem na ito ay medyo mas mahaba at bumubuo ng isang single-stranded na rehiyon na nagtatapos sa isang CCA sequence na may libreng OH group. Ang isang transportable amino acid ay nakakabit sa dulong ito. Ang natitirang tatlong sangay ay complementary-paired nucleotide sequence na magwawakas sa hindi magkapares na mga rehiyon na bumubuo ng loop. Ang gitna ng mga sanga na ito - anticodon - ay binubuo ng limang pares ng mga nucleotides at naglalaman ng isang anticodon sa gitna ng loop nito. Ang anticodon ay tatlong nucleotides na komplementaryo sa mRNA codon, na nagko-encode sa amino acid dinadala ng tRNA na ito sa site ng peptide synthesis.
Sa pagitan ng acceptor at anticodon branches ay dalawang side branches. Sa kanilang mga loop, naglalaman ang mga ito ng mga binagong base - dihydrouridine (D-loop) at ang TψC triplet, kung saan ang \y ay pseudouriain (T^C-loop).
Sa pagitan ng aiticodone at T^C na mga sanga ay mayroong karagdagang loop, na kinabibilangan ng mula 3-5 hanggang 13-21 nucleotides.
Sa pangkalahatan, ang iba't ibang uri ng tRNA ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na pagkakasunod-sunod ng nucleotide sequence, na kadalasang binubuo ng 76 na mga nucleotide. Ang pagkakaiba-iba sa kanilang bilang ay higit sa lahat dahil sa pagbabago sa bilang ng mga nucleotide sa karagdagang loop. Ang mga komplementaryong rehiyon na sumusuporta sa istraktura ng tRNA ay karaniwang pinapanatili. Ang pangunahing istraktura ng tRNA, na tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides, ay bumubuo ng pangalawang istraktura ng tRNA, na may hugis ng isang dahon ng klouber. Sa turn, ang pangalawang istraktura ay nagiging sanhi ng isang tatlong-dimensional na istrukturang tersiyaryo, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng dalawang patayo na double helice (Larawan 3.27). Ang isa sa mga ito ay nabuo ng mga sangay ng acceptor at TψC, ang isa pa ay sa pamamagitan ng mga sanga ng anticodon at D.
Sa dulo ng isa sa mga double helix ay ang transported amino acid, sa dulo ng isa ay ang anticodon. Ang mga lugar na ito ang pinakamalayo sa isa't isa. Ang katatagan ng tertiary na istraktura ng tRNA ay pinananatili dahil sa paglitaw ng karagdagang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga base ng polynucleotide chain na matatagpuan sa iba't ibang bahagi nito, ngunit spatially malapit sa tertiary na istraktura.
Ang iba't ibang uri ng tRNA ay may katulad na istrukturang tersiyaryo, bagama't may ilang mga pagkakaiba-iba.
kanin. 3.27. Spatial na organisasyon ng tRNA:
I - ang pangalawang istraktura ng tRNA sa anyo ng isang "dahon ng klouber", na tinutukoy ng pangunahing istraktura nito (ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa kadena);
II - dalawang-dimensional na projection ng tertiary na istraktura ng tRNA;
III - layout ng tRNA molecule sa espasyo
APENDIX (kung sakaling may hindi nakakaintindi nito)
Kidlat na ngipin - nucleotides (Adenine-Thymine / Uracil /, Guanine-Cytazine). Ang lahat ng kidlat ay DNA.
Upang maglipat ng impormasyon mula sa DNA, kailangan mong putulin ang 2 hibla. Ang bono sa pagitan ng A-T at G-C ay hydrogen, samakatuwid ito ay madaling masira ng Helicase enzyme:
Upang maiwasan ang pagbuo ng mga buhol (Bilang isang halimbawa, pinilipit ko ang isang tuwalya):
Pinutol ng Topoisomerase ang isang strand ng DNA sa pinagmulan ng pagtitiklop upang hindi mapilipit ang kadena.
Kapag ang isang thread ay libre, ang pangalawa ay madaling paikutin sa paligid ng axis nito, at sa gayon ay mapawi ang tensyon sa panahon ng "untwisting". Ang mga node ay hindi lilitaw, ang enerhiya ay nai-save.
Pagkatapos, kailangan ang isang RNA primer upang simulan ang pagkolekta ng RNA. Ang isang protina na nagtitipon ng mRNA ay hindi maaaring mag-ipon lamang ng unang nucleotide, kailangan nito ng isang piraso ng RNA upang magsimula (ito ay nakasulat nang detalyado doon, isusulat ko ito mamaya). Ang piraso na ito ay tinatawag na RNA primer. At ang protina na ito ay nakakabit na sa unang nucleotide dito.
