İRNA, tRNT, RRNT - üç əsas nuklein turşusunun qarşılıqlı əlaqəsi və quruluşu sitologiya kimi elm tərəfindən nəzərdən keçirilir. Bu, hüceyrələrdə nəqliyyat ribonuklein turşusunun (tRNT) rolunun nə olduğunu öyrənməyə kömək edəcəkdir. Bu çox kiçik, lakin eyni zamanda danılmaz əhəmiyyətli molekul bədəni təşkil edən zülalların birləşmə prosesində iştirak edir.
tRNT-nin quruluşu necədir? Bu maddəni "içəridən" nəzərdən keçirmək, onun biokimyasını və bioloji rolunu öyrənmək çox maraqlıdır. Həmçinin, tRNT-nin strukturu və zülal sintezindəki rolu bir-biri ilə necə bağlıdır?
tRNA nədir, necə işləyir?
Transport ribonuklein turşusu yeni zülalların qurulmasında iştirak edir. Bütün ribonuklein turşularının demək olar ki, 10%-i nəqliyyatdır. Bir molekulun hansı kimyəvi elementlərdən əmələ gəldiyini aydınlaşdırmaq üçün tRNT-nin ikincil strukturunun quruluşunu təsvir edəcəyik. İkinci dərəcəli struktur elementlər arasındakı bütün əsas kimyəvi bağları nəzərə alır.
Bu, polinükleotid zəncirindən ibarət makromolekuldur. Tərkibindəki azotlu əsaslar hidrogen bağları ilə bağlanır. DNT-də olduğu kimi, RNT-də də 4 azotlu əsas var: adenin,sitozin, guanin və urasil. Bu birləşmələrdə adenin həmişə urasillə, guanin isə həmişəki kimi sitozinlə əlaqələndirilir.
Niyə nukleotiddə ribo- prefiksi var? Sadəcə olaraq, nukleotidin əsasında pentoza əvəzinə riboza olan bütün xətti polimerlərə ribonuklein deyilir. Transfer RNT isə məhz belə bir ribonukleik polimerin 3 növündən biridir.
tRNT-nin strukturu: biokimya
Molekulyar quruluşun ən dərin qatlarına nəzər salaq. Bu nukleotidlərin 3 komponenti var:
- Saxaroza, riboza bütün növ RNT-də iştirak edir.
- Fosfor turşusu.
- Azotlu əsaslar. Bunlar purinlər və pirimidinlərdir.
Azotlu əsaslar güclü bağlarla bir-birinə bağlıdır. Əsasları purin və pirimidinə bölmək adətdir.
Purinlər adenin və quanindir. Adenin bir-birinə bağlı 2 halqadan ibarət adenil nukleotidinə uyğundur. Quanin isə eyni "tək halqalı" quanin nukleotidinə uyğundur.
Piramidinlər sitozin və urasildir. Pirimidinlər tək halqa quruluşuna malikdir. RNT-də timin yoxdur, çünki urasil kimi bir elementlə əvəz olunur. tRNT-nin digər struktur xüsusiyyətlərinə baxmaqdan əvvəl bunu anlamaq vacibdir.
RNT növləri
Gördüyünüz kimi, TRNA-nın quruluşunu qısaca təsvir etmək mümkün deyil. Molekulun məqsədini və onun əsl quruluşunu anlamaq üçün biokimyaya dərindən girməlisiniz. Başqa hansı ribosom nukleotidləri məlumdur? Matris və ya informasiya və ribosomal nuklein turşuları da var. RNT və RNT kimi qısaldılmışdır. Hamısı 3molekullar hüceyrədə bir-biri ilə sıx işləyir ki, orqanizm düzgün strukturlaşdırılmış protein qlobullarını alır.
Bir polimerin işini digər 2 polimerin köməyi olmadan təsəvvür etmək mümkün deyil. tRNT-lərin struktur xüsusiyyətləri ribosomların işi ilə birbaşa əlaqəli olan funksiyalarla birlikdə baxdıqda daha başa düşülən olur.
IRNA, tRNT, RRNT strukturu bir çox cəhətdən oxşardır. Hamısında riboza bazası var. Lakin onların strukturu və funksiyaları fərqlidir.
Nuklein turşularının kəşfi
İsveçrəli Johann Miescher 1868-ci ildə hüceyrə nüvəsində sonradan nukleinlər adlanan makromolekulları tapdı. "Nükleinlər" adı (nükleus) - nüvə sözündən gəlir. Bir qədər sonra nüvəsi olmayan birhüceyrəli canlılarda da bu maddələrin olduğu aşkarlanıb. 20-ci əsrin ortalarında Nobel mükafatı nuklein turşularının sintezinin kəşfinə görə alınmışdır.
Zülal sintezində TRNA funksiyaları
Adın özü - transfer RNT molekulun əsas funksiyasından danışır. Bu nuklein turşusu müəyyən bir zülal yaratmaq üçün ribosomal RNT-nin tələb etdiyi əsas amin turşusunu özü ilə "gətirir".
tRNT molekulunun az funksiyası var. Birincisi, IRNA kodonunun tanınması, ikinci funksiyası zülal sintezi üçün tikinti bloklarının - amin turşularının çatdırılmasıdır. Daha bir neçə ekspert qəbuledici funksiyanı fərqləndirir. Yəni kovalent prinsipə görə amin turşularının əlavə edilməsi. Aminosil-tRNA sintataza kimi ferment bu amin turşusunu "birləşdirməyə" kömək edir.
tRNT-nin quruluşu onunla necə əlaqəlidirfunksiyaları? Bu xüsusi ribonuklein turşusu elə düzülmüşdür ki, onun bir tərəfində həmişə cüt-cüt birləşən azotlu əsaslar var. Bunlar bizə məlum olan elementlərdir - A, U, C, G. Tam olaraq 3 "hərf" və ya azotlu əsaslar antikodonu - tamamlayıcılıq prinsipinə uyğun olaraq kodonla qarşılıqlı əlaqədə olan elementlərin əks çoxluğunu təşkil edir.
tRNT-nin bu mühüm struktur xüsusiyyəti şablon nuklein turşusunun şifrəsini açarkən heç bir səhv olmamasını təmin edir. Axı orqanizmin hazırda ehtiyac duyduğu zülalın düzgün sintez edilib-edilməməsi amin turşularının dəqiq ardıcıllığından asılıdır.
Tikinti xüsusiyyətləri
tRNT-nin struktur xüsusiyyətləri və onun bioloji rolu hansılardır? Bu çox qədim bir quruluşdur. Onun ölçüsü təxminən 73 - 93 nukleotiddir. Maddənin molekulyar çəkisi 25.000–30.000-dir.
tRNT-nin ikincil strukturunun strukturunu molekulun 5 əsas elementini öyrənməklə sökmək olar. Beləliklə, bu nuklein turşusu aşağıdakı elementlərdən ibarətdir:
- ferment təmas dövrəsi;
- ribosomla təmas üçün döngə;
- antikodon döngəsi;
- qəbuledici gövdə;
- antikodonun özü.
Və həmçinin ikinci dərəcəli strukturda kiçik dəyişən dövrə ayırın. Bütün növ tRNA-da bir çiyin eynidir - iki sitozin və bir adenozin qalığından ibarət bir kök. Mövcud 20 amin turşusundan 1-i ilə əlaqə məhz bu yerdə baş verir. Hər bir amin turşusunun ayrıca fermenti var - öz aminoasil-tRNA.
Hamının strukturunu şifrələyən bütün məlumatlarnuklein turşuları DNT-nin özündə olur. Planetdəki bütün canlılarda tRNT-nin quruluşu demək olar ki, eynidir. 2-D formatında baxdıqda yarpaq kimi görünəcək.
Lakin həcm baxımından baxsanız, molekul L şəkilli həndəsi quruluşa bənzəyir. Bu, tRNT-nin üçüncü strukturu hesab olunur. Ancaq öyrənməyin rahatlığı üçün vizual olaraq "açmaq" adətdir. Üçüncü struktur ikinci dərəcəli strukturun elementlərinin, bir-birini tamamlayan hissələrin qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir.
tRNT qolları və ya üzükləri mühüm rol oynayır. Məsələn, müəyyən bir fermentlə kimyəvi birləşmə üçün bir qol lazımdır.
Nukleotidin xarakterik xüsusiyyəti çoxlu sayda nukleozidlərin olmasıdır. Bu kiçik nukleozidlərin 60-dan çox növü var.
tRNT-nin strukturu və amin turşularının kodlaşdırılması
TRNT antikodonunun 3 molekul uzunluğunda olduğunu bilirik. Hər bir antikodon xüsusi, "şəxsi" amin turşusuna uyğundur. Bu amin turşusu xüsusi bir fermentin köməyi ilə tRNT molekuluna bağlanır. 2 amin turşusu bir araya gələn kimi tRNT ilə bağlar qırılır. Bütün kimyəvi birləşmələr və fermentlər tələb olunan vaxta qədər lazımdır. tRNT-nin strukturu və funksiyaları belə bir-birinə bağlıdır.
Hüceyrədə 61 növ belə molekul var. 64 riyazi variasiya ola bilər. Lakin IRNA-da məhz bu sayda stop kodonun antikodonları olmadığı üçün 3 növ tRNT yoxdur.
IRNA və TRNA-nın qarşılıqlı əlaqəsi
Gəlin maddənin MRNT və RRNT ilə qarşılıqlı təsirini, həmçinin TRNT-nin struktur xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirək. Struktur və məqsədmakromolekullar bir-birinə bağlıdır.
IRNA-nın strukturu məlumatı DNT-nin ayrıca bölməsindən köçürür. DNT-nin özü çox böyük molekullar bağıdır və heç vaxt nüvəni tərk etmir. Buna görə də, vasitəçi RNT lazımdır - məlumat.
RNT tərəfindən kopyalanan molekulların ardıcıllığına əsaslanaraq, ribosom zülal qurur. Ribosom ayrı bir polinükleotid quruluşdur, onun strukturu izah edilməlidir.
Ribosomal tRNT qarşılıqlı əlaqəsi
Ribosomal RNT nəhəng orqanoiddir. Onun molekulyar çəkisi 1.000.000 - 1.500.000-dir. RNT-nin ümumi miqdarının demək olar ki, 80%-ni ribosomal nukleotidlər təşkil edir.
Bir növ IRNA zəncirini tutur və tRNA molekullarını özləri ilə gətirəcək antikodonları gözləyir. Ribozomal RNT 2 alt bölmədən ibarətdir: kiçik və böyük.
Ribosoma “fabrik” deyilir, çünki bu orqanoiddə gündəlik həyat üçün lazım olan bütün maddələrin sintezi baş verir. O, həm də çox qədim hüceyrə quruluşudur.
Zülal sintezi ribosomda necə baş verir?
tRNT-nin strukturu və zülal sintezindəki rolu bir-biri ilə bağlıdır. Ribonuklein turşusunun tərəflərindən birində yerləşən antikodon öz formasında əsas funksiyaya - amin turşularının zülalın tədricən düzülməsinin baş verdiyi ribosoma çatdırılmasına uyğun gəlir. Əslində, TRNA vasitəçi kimi çıxış edir. Onun vəzifəsi yalnız zəruri amin turşusunu gətirməkdir.
İRNA-nın bir hissəsindən məlumat oxunduqda ribosom zəncir boyu daha da irəliləyir. Matris yalnız ötürmə üçün lazımdırtək zülalın konfiqurasiyası və funksiyası haqqında kodlaşdırılmış məlumat. Daha sonra başqa bir tRNT azotlu əsasları ilə ribosoma yaxınlaşır. O, həmçinin RNC-nin növbəti hissəsini deşifrə edir.
Deşifrə aşağıdakı kimi baş verir. Azotlu əsaslar DNT-nin özündə olduğu kimi tamamlayıcılıq prinsipinə görə birləşirlər. Müvafiq olaraq, TRNA amin turşusunu hara "bağlamalı" və hansı "anqara" göndərməli olduğunu görür.
Sonra ribosomda bu şəkildə seçilən amin turşuları kimyəvi cəhətdən bağlanır, addım-addım yeni xətti makromolekul əmələ gəlir ki, bu da sintez bitdikdən sonra bükülərək kürəyə (topa) çevrilir. İstifadə olunmuş tRNA və IRNA öz funksiyasını yerinə yetirərək zülal "fabrikindən" çıxarılır.
Kodonun birinci hissəsi antikodona qoşulduqda oxu çərçivəsi müəyyən edilir. Sonradan, nədənsə bir çərçivə dəyişikliyi baş verərsə, zülalın bəzi əlaməti rədd ediləcəkdir. Ribosom bu prosesə müdaxilə edib problemi həll edə bilməz. Yalnız proses başa çatdıqdan sonra 2 rRNT alt bölməsi yenidən birləşdirilir. Orta hesabla, hər 104 amin turşusu üçün 1 səhv olur. Artıq yığılmış hər 25 zülal üçün ən azı 1 təkrarlama xətası baş verəcəkdir.
Relikt molekullar kimi TRNA
tRNT yer üzündə həyatın yaranması zamanı mövcud ola bildiyi üçün ona relikt molekul deyilir. RNT-nin DNT-dən əvvəl mövcud olan və sonra təkamül edən ilk quruluş olduğuna inanılır. RNT Dünya Hipotezi - 1986-cı ildə laureat V alter Gilbert tərəfindən tərtib edilmişdir. Ancaq sübut etmək üçünhələ çətindir. Nəzəriyyə aşkar faktlarla müdafiə olunur - tRNT molekulları informasiya bloklarını saxlaya bilir və bu məlumatı birtəhər həyata keçirir, yəni işləyir.
Lakin nəzəriyyənin əleyhdarları iddia edirlər ki, maddənin qısa ömrü tRNT-nin hər hansı bioloji məlumatın yaxşı daşıyıcısı olduğuna zəmanət verə bilməz. Bu nukleotidlər sürətlə parçalanır. İnsan hüceyrələrində tRNT-nin ömrü bir neçə dəqiqədən bir neçə saata qədərdir. Bəzi növlər bir günə qədər davam edə bilər. Bakteriyalarda eyni nukleotidlər haqqında danışırıqsa, şərtlər daha qısadır - bir neçə saata qədər. Bundan əlavə, tRNT-nin strukturu və funksiyaları bir molekulun Yer biosferinin əsas elementinə çevrilməsi üçün çox mürəkkəbdir.
