RNA de transferência

o RNA de transferência é um RNA de cadeia curta, que é composto por 70 a 95 nucleobases e, em vista bidimensional, tem uma estrutura semelhante a um trevo com 3 a 4 loops.

Para cada um dos 20 aminoácidos proteinogênicos conhecidos, há pelo menos 1 RNA de transferência que pode pegar "seu" aminoácido do citosol e torná-lo disponível para a biossíntese de uma proteína em um ribossomo do retículo endoplasmático.

O que é RNA de transferência?

O RNA de transferência, internacionalmente conhecido como tRNA abreviado, consiste em aproximadamente 75 a 95 nucleobases e, na vista do plano bidimensional, é uma reminiscência de uma estrutura semelhante a uma folha de trevo com três alças imutáveis ​​e uma variável e a haste aceitadora de aminoácidos.

Na estrutura terciária tridimensional, uma molécula de tRNA é mais parecida com uma forma de L, com a perna curta correspondendo à haste aceitadora e a perna longa à alça de anticódon. Além dos quatro nucleosídeos inalterados adenosina, uridina, citidina e guanosina, que também formam os blocos básicos de DNA e RNA, parte do tRNA consiste em um total de seis nucleosídeos modificados que não fazem parte do DNA e do RNA. Os nucleosídeos adicionais são dihidrouridina, inosina, tiouridina, pseudouridina, N4-acetilcitidina e ribotimidina.

Em cada ramificação do tRNA, as nucleobases de conjugação se formam com seções de fita dupla análogas ao DNA. Cada tRNA pode pegar apenas alguns dos 20 aminoácidos proteinogênicos conhecidos e transportá-los para o retículo endoplasmático rugoso para biossíntese e torná-los disponíveis lá. Consequentemente, pelo menos um RNA de transferência especializado deve estar disponível para cada aminoácido proteinogênico. Na realidade, existe mais de um tRNA disponível para certos aminoácidos.

Função, efeito e tarefas

A principal tarefa do RNA de transferência é permitir que um aminoácido proteinogênico específico do citosol se encaixe em seu aceitador de aminoácido, para transportá-lo para o retículo endoplasmático e anexá-lo por meio de uma ligação peptídica ao grupo carboxi do aminoácido que foi depositado por último, de modo que a proteína que é formada estendido por um aminoácido.

O próximo tRNA está pronto novamente para armazenar o aminoácido "correto" de acordo com a codificação. Os processos ocorrem em alta velocidade. Em eucariotos, incluindo células humanas, as cadeias polipeptídicas aumentam em aproximadamente 2 aminoácidos por segundo durante a síntese de proteínas. A taxa média de erro é de cerca de um aminoácido por mil. Isso significa que aproximadamente cada milésimo de aminoácido foi classificado incorretamente durante a síntese de proteínas. Obviamente, ao longo da evolução, essa taxa de erro se estabilizou como o melhor compromisso entre o gasto de energia necessário e os possíveis efeitos negativos do erro.

O processo de síntese de proteínas ocorre em quase todas as células durante o crescimento e para apoiar o resto do metabolismo. O tRNA só pode cumprir sua importante tarefa e função de selecionar e transportar certos aminoácidos se o mRNA (RNA mensageiro) tiver feito cópias dos segmentos gênicos correspondentes do DNA. Cada aminoácido é basicamente codificado pela sequência de três bases nucléicas, o códon ou tripleto, de forma que as quatro bases nucléicas possíveis aritmeticamente 4 à potência de 3 equivalem a 64 possibilidades. No entanto, uma vez que existem apenas 20 aminoácidos proteinogênicos, alguns tripletos podem ser usados ​​para controle como códons iniciais ou finais. Além disso, alguns aminoácidos são codificados por vários tripletos diferentes.

Isso tem a vantagem de que uma certa tolerância a erros em relação a mutações pontuais é alcançada, seja porque a sequência incorreta do códon codifica o mesmo aminoácido ou porque um aminoácido com propriedades semelhantes é incorporado na proteína, de modo que em muitos casos a proteína sintetizada está finalmente livre de erros ou sua funcionalidade é apenas um pouco limitada.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

Os RNAs de transferência estão presentes em quase todas as células em diferentes quantidades e diferentes composições. Eles são codificados como outras proteínas. Diferentes genes são responsáveis ​​pelos projetos dos tRNAs individuais. Os genes responsáveis ​​são transcritos no núcleo da célula do carioplasma, onde os chamados precursores ou pré-tRNAs também são sintetizados antes de serem transportados através da membrana nuclear para o citosol.

Apenas no citosol da célula estão os pré-tRNAs, por separação dos chamados íntrons, sequências de bases que não têm função nos genes e são apenas carregadas, mas ainda são transcritas. Após outras etapas de ativação, o tRNA está disponível para o transporte de um determinado aminoácido. As mitocôndrias desempenham um papel especial porque têm seu próprio RNA, que também contém genes que definem geneticamente tRNAs para suas próprias necessidades. Os tRNAs mitocondriais são sintetizados intramitocondrialmente.

Por causa da participação quase universal de diferentes RNAs de transferência na síntese de proteínas e por causa de suas conversões rápidas, nenhum valor de concentração ideal ou valores de referência com limites superior e inferior podem ser dados. A disponibilidade dos aminoácidos correspondentes no citosol e outras enzimas que são capazes de ativar tRNAs é importante para a função dos tRNAs.

Doenças e distúrbios

Os maiores perigos de uma interrupção da função do RNA de transferência residem na falta de suprimento de aminoácidos, especialmente na falta de aminoácidos essenciais, que o corpo não consegue compensar com outros aminoácidos ou outras substâncias.

No que diz respeito a distúrbios reais na função dos tRNAs, o maior perigo reside nas mutações gênicas, que intervêm em determinados pontos do processamento do RNA de transferência e, no pior dos casos, levam a uma falha funcional da molécula de tRNA correspondente. A talassemia, uma anemia que remonta a uma mutação genética no íntron 1, serve como exemplo. Uma mutação genética no gene que codifica o íntron 2 também leva ao mesmo sintoma. Como resultado, a síntese de hemoglobina é severamente restrita nos eritrócitos, de modo que ocorre um suprimento inadequado de oxigênio.