trnaとは何ですか?

RNAを転送します, 一般的にtRNAとして知られています, メッセンジャーRNAで見つかったコドンを橋渡しすることにより、タンパク質合成において重要な役割を果たす (mRNA) 対応するアミノ酸で. 各TRNA分子には、ベースペアリングを介して特定のコドンを認識するアンチコドンループが含まれています.

これにより、tRNAはmRNAコドンによって指定された正しいアミノ酸をタンパク質アセンブリのためにリボソームに送達できます。. 終わりがあります 500 すべてを運ぶTRNAをコードするヒトゲノムに見られるさまざまなtRNA遺伝子 20 標準的なアミノ酸. これにより、遺伝コードの効率的な翻訳を促進するのに十分なTRNAがあります.

TRNAはmRNAコドンをどのように認識しますか?

TRNAの機能の鍵は、その抗コドンにあります, 相補的なmRNAコドンと水素結合を形成する3つのヌクレオチドの配列. このベースペアリングは、ワトソンの相補性ルールに従います, ここでアデニン (あ) ウラシルとペア (U) およびシトシン (C) グアニンとペア (G).

与えられたtRNAは、1種類のアミノ酸のみを運びます, 特定のアンチコドン配列によって決定されます. 例えば, アンチコドンUACを含むtRNAは、コドンAUGを認識し、アミノ酸メチオニンを付着させます. この正確なベースペアリングにより、TRNAはコドンを忠実に翻訳し、正しいタンパク質シーケンスを組み立てることができます.

ぐらつきのペアリングとは何ですか？?

いくつかのTRNAは、ぐらつきのペアリングとして知られる現象を示します, ここで、アンチコドンの3番目の位置は、コドンに複数のヌクレオチドを持つ塩基対を形成できます. 例えば, グアニン (G) アンチコドンでは、3番目の位置はどちらのシトシンとペアリングできますか (C) またはウラシル (U) mRNAコドンで.

3番目のアンチコドン位置でのこの柔軟性の向上により、単一のtRNAが同じアミノ酸を指定する複数のコドンを認識できます。. Wobbleペアリングを通して, 単一のtRNAが2つ以上のコドンに結合することができます. これにより、遺伝コードを翻訳するために必要な異なるtRNA分子の数を節約することにより、翻訳効率が向上します。.

アミノ酸はTRNAにどのように付着しますか?

アミノアシル-TRNAシンテターゼは、特定のアミノ酸の同種TRNA分子への付着を触媒します. 各シンテターゼは、1つのtRNAとその対応するアミノ酸のみを認識します. 反応は、ATPをAMPおよびピロリン酸塩に加水分解することにより燃料を供給されます. 各シンテターゼは、標的tRNAアミノ酸ペアと他のすべてのものを正確に区別するように調整された特徴的な構造要素と結合ポケットを持っています.

誤って取り付けられたアミノ酸の編集中に間違いが発生することがあります. 誤解されたTRNAの加水分解のような校正ステップは、エラーから保護し、遺伝コードの高忠実度の翻訳を確保する.

tRNA分子の構造は何ですか?

tRNAの一次シーケンスは、分子内塩基対によって安定化された特徴的なL字型の3次元構造に折りたたまれます. 片方の腕はアンチコドンループを備え、もう一方の端は付着したアミノ酸を固定します. さまざまなtRNA転写産物が微妙に多様な構造を採用して、アミノアシル-TRNAシンテターゼがそれらを絶妙な選択性と区別できるようにします.

この堅牢でありながら適応性のあるアーキテクチャは、リボソームへのアミノ酸の充電と送達を受けるためにtRNAを完全に装備します. 分子モデリングは、タンパク質合成中のTRNAの機能的遷移に伴う可能性のある構造的再編成に関する洞察を提供しました.

TRNAはリボソームとどのように相互作用しますか?

アミノアシル化後, TRNAはmRNAおよびリボソームと相互作用してタンパク質の集合を促進します. リボソームには、TRNAの3つの結合部位が含まれています – a, PおよびEサイト. 充電されたtrnas Aサイトに入り、同族コドンとペア. 伸長因子によって触媒されます, ペプチド結合形成は、入っているアミノ酸を成長するポリペプチド鎖にリンクし、続いてTRNAのPおよびE部位への転座を続けます.

空のTRNAは、E部位からリボソームを出て、その後の翻訳のラウンドのために充電されます. mRNAの正確​​に調整された動き, TRNAとリボソームサブユニットは、タンパク質生産工場を駆動します.

TRNAはどのように転写されますか?

TRNAは、RNAポリメラーゼIIIによって核内の遺伝子から転写されます. TRNA遺伝子には、RNAポリメラーゼIIIおよびその他の転写因子によって認識される内部プロモーター領域が含まれています. 初期転写産物は、処理する必要がある余分な配列を含む長い前駆体TRNAです.

この前駆体は5です′ キャッピング, イントロンスプライシング, および3′ トレーラーの追加. 酵素は正確なカットを行い、隣接シーケンスをトリミングし、エクソンを結びつけます, Canonical CloverLeafの二次構造のみを残します.

酵素はどのような役割を果たしますか?

転写と処理後, TRNAは、さまざまな修飾酵素によって触媒される広範な転写後修飾を受けます. 以上 100 TRNAではさまざまな変更が見つかりました, 抗コドンの茎とループ領域の特定のヌクレオチドで発生する大部分.

修正構造の安定性を微調整します, 結合親和性, 認識要素と細胞局在信号. 彼らは校正において重要な役割を果たしています, 翻訳中のフレームシフトの防止と伸長因子の動員の促進.

TRNAはどのように細胞質に輸送されますか?

初期のTRNAは、翻訳で使用するために核から細胞質に輸出されます. 輸出は、特定のキャリアとトランスポーターによって促進されます. 真核生物で, 多くのTRNAには、輸出-Tによる認識と核孔複合体を介した動きを可能にする輸送要素が含まれています. 特殊な輸送因子は、ran-gtpとともに結合してTRNAを細胞質に供給し、そこでアミノアシル化のプールに結合します. 異常なTRNAの逆行性核輸入は、品質管理チェックポイントを提供します.

TRNAのライフサイクルは何ですか?

細胞質のアミノアシル化後, TRNAは一時的に伸長因子に関連し、タンパク質合成のためにリボソームにアミノ酸を動員します. 翻訳の各ラウンドは、関与すると推定されています 200 単一のtRNA分子による反応性サイクル.

TRNAが継続的に再生されるため, 彼らは正確な構造を維持し、分解に抵抗する必要があります. 使用済みのTRNAはリボソームから分解され、修復されます, 損傷の程度に応じて、リサイクルまたは分解. 品質制御は、無傷で完全に機能的なTRNAのみを保証し、新しいラウンドの翻訳をサポートします.

TRNAを理解するのはなぜ科学的研究と人間の健康に重要なのですか?

TRNAの完全な仕組みを理解することは、基本的な生物学的プロセスに関する知識を進め、潜在的な治療介入を開発するために重要です. tRNA分子が翻訳に参加するメカニズムを解明することにより, 研究者は、遺伝的障害の根本的な原因に関する洞察を得ることができます, 癌, タンパク質合成のエラーに関連する他の疾患.

さらに, tRNA分子を設計または変更する能力は、さまざまなアプリケーションに有望です, 非標準アミノ酸を伴う生物療法タンパク質の生産や、病原性生物の翻訳機構を標的とする新しい抗菌剤の発達など.

まとめ

結論は, サイズがコンパクトな間, TRNAは、遺伝子発現に多面的な役割を果たします. 彼らの転写, 処理, 修飾と細胞内分布には、絶妙な調整で作業する酵素とトランスポーターの配列が含まれます. 継続的な再生は、タンパク質合成の高い需要を維持するために不可欠です. 各ステップでの厳しい規制は、遺伝コードの完全性と忠実度を保護します. バランスの取れたtRNAプールは、すべての生細胞で正確で効率的なタンパク質生産の基礎を形成します.