Hvorfor er der mange forskellige typer af tRNA-molekyler?

Når gener udtrykkes i proteiner, transcriberes DNA først til messenger RNA (mRNA), som derefter translateres af overførings-RNA (tRNA) til en voksende kæde af aminosyrer kaldet et polypeptid. Polypeptider behandles derefter og foldes til funktionelle proteiner. De komplekse trin i oversættelse kræver mange forskellige former for tRNA for at imødekomme de mange forskellige variationer i den genetiske kode.

Nukleotider

Der er fire nukleotider i DNA: adenin, guanin, cytosin og thymin . Disse nukleotider, også kendt som baser, er arrangeret i sæt af tre kaldte kodoner. Fordi der er fire aminosyrer, der kan omfatte hvert af de tre baser i et kodon, er der 4 ^ 3 = 64 mulige kodoner. Nogle kodoner koder for den samme aminosyre, og derfor er det faktiske antal tRNA-molekyler, der er behov for, mindre end 64. Denne redundans i den genetiske kode kaldes "wobble."

Aminosyrer

Hver codon koder for en aminosyre. Det er funktionen af ​​tRNA molekyler at oversætte den genetiske kode fra baser til aminosyrer. TRNA-molekylerne opnår dette ved binding til et kodon på den ene ende af tRNA'et og en aminosyre i den anden ende. Af denne grund er der behov for en række tRNA-molekyler for at imødekomme ikke kun forskelligheden af ​​kodoner, men også de forskellige typer af aminosyrer i kroppen. Mennesker bruger typisk 20 forskellige aminosyrer.

Stop kodoner

Mens de fleste kodoner koder for en aminosyre, udløser tre specifikke kodoner slutningen af ​​polypeptidsyntesen snarere end kodende for den næste aminosyre i voksende protein. Der er tre sådanne kodoner, kaldet stopkodoner: UAA, UAG og UGA. Ud over at have brug for tRNA-molekyler til parring med hver aminosyre, behøver en organisme andre tRNA-molekyler til at parre op med stopkodonerne.

Ikke-standard-aminosyrer

Ud over at De 20 standard aminosyrer, nogle organismer bruger yderligere aminosyrer. For eksempel har selenocystein tRNA en noget anderledes struktur end andre tRNA'er. Selenocystein tRNA paraplyer oprindeligt med serin, som derefter omdannes til selenocystein. Interessant nok er UGA (en af ​​stopkodonerne) koder for selenocystein, og der er derfor brug for hjælpemolekyler for at undgå standsning af proteinsyntese, når cellens oversættelsesmaskineri når selenocysteinkodonen.