Transfer RNA on lühikese ahelaga RNA, mis koosneb 70 kuni 95 nukleiinist alused ja sellel on ristikulehetaoline struktuur, mille kahemõõtmelises vaates on 3–4 silmust. Iga 20 teadaoleva proteogeeni kohta aminohapped, on olemas vähemalt 1 ülekandev RNA, mis võib tsütosoolist võtta oma "aminohappe" ja teha see kättesaadavaks valgu biosünteesiks endoplasmaatilise retikulumi ribosoomis.
Mis on ülekande RNA?
Transfer RNA, rahvusvaheliselt lühendatult tRNA, koosneb umbes 75 kuni 95 nukleiinist alused ja kahemõõtmelises plaanivaates sarnaneb ristiklehele sarnaneva struktuuriga, millel on kolm muutumatut silmust ja üks muutuv silmus, samuti aminohappe aktseptori vars. Kolmemõõtmelises tertsiaarses struktuuris sarnaneb tRNA molekul rohkem L-kujuga, lühikese jalg mis vastavad aktseptori tüvele ja antikodooni silmusele vastavale pikale jalale. Lisaks neljale modifitseerimata nukleosiidile adenosiin, uridiin, tsütidiin ja guanosiin, mis moodustavad ka DNA ja RNA põhilised ehitusplokid, koosneb osa tRNA-st kokku kuuest modifitseeritud nukleosiidist, mis ei ole osa DNA-st ja RNA-st. Täiendavad nukleosiidid on dihüdrouridiin, inosiin, tiouridiin, pseudouridiin, N4-atsetüültsütidiin ja ribotümidiin. TRNA igas harus konjugeeriv nukleiin alused moodustavad DNA-ga analoogsete kaheahelaliste segmentidega. Iga tRNA võib võtta ja transportida ainult spetsiifilist 20 teadaolevast proteogeensest aminohapped biosünteesi karmi endoplasmaatilise retikulumi juurde. Seega peab iga proteogeense aminohappe jaoks olema saadaval vähemalt üks spetsiaalne ülekande-RNA. Tegelikult on teatud jaoks saadaval rohkem kui üks tRNA aminohapped.
Funktsioon, tegevus ja rollid
Ülekande-RNA peamine ülesanne on lasta tsütosoolist spetsiifilisel proteogeensel aminohappel dokkida oma aminohapete aktseptoris, transportida see endoplasmaatilisse võrku ja seonduda seal viimase aminohappe karboksürühmaga, mis on seotud peptiidside, nii et tekkiv valk pikeneb ühe aminohappe võrra. Järgmine tRNA on seejärel kodeerimise järgi valmis kinnitama “õiget” aminohapet. Protsessid toimuvad suurel kiirusel. Eukarüootides, st ka inimese rakkudes, pikenevad polüpeptiidahelad umbes 2 amino võrra happed sekundis valgusünteesi ajal. Keskmine veamäär on umbes üks aminohape tuhande kohta. See tähendab, et valgusünteesi käigus sorteeriti umbes iga tuhandik aminohape valesti. Ilmselt on see veamäär kujunenud evolutsiooni käigus parimaks kompromissiks vajalike energiakulude ja võimalike negatiivsete veamõjude vahel. Valgusünteesi protsess toimub peaaegu kõigis rakkudes kasvu ajal ja teiste metaboolsete funktsioonide toetamiseks. TRNA saab täita oma olulist ülesannet ja funktsiooni ainult teatud amino valimisel ja transportimisel happed kui mRNA (messenger RNA) on teinud vastavatest koopiad geen DNA segmendid. Iga aminohapet kodeerib põhimõtteliselt kolme nukleiinaluse, koodoni või tripleti järjestus, nii et nelja võimaliku nukleiinse aluse korral võrdub 4 kuni 3 võimsus 64 võimalusega aritmeetiliselt. Kuna aga on ainult 20 proteogeenset aminorühma happed, mõningaid kolmikuid saab kasutada kontrollimiseks alg- või lõplike koodonitena. Samuti kodeerivad mõningaid aminohappeid mitmed erinevad kolmikud. Selle eeliseks on punktmutatsioonide teatud rikketaluvuse tagamine kas seetõttu, et koodoni vigane järjestus kodeerib juhtumisi sama aminohapet või seetõttu, et valku on integreeritud sarnaste omadustega aminohape, nii et paljudel juhtudel sünteesitud valk on lõppkokkuvõttes tõrgeteta või on selle funktsionaalsus vaid mõnevõrra piiratud.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Transfer RNA-d esinevad peaaegu kõigis rakkudes erineva koguse ja koostisega. Need on kodeeritud nagu teisedki valgud. Üksikute tRNA-de kavandite eest vastutavad erinevad geenid. Vastutavad geenid transkribeeritakse karüoplasma tuumas, kus enne tuumamembraani tsütosooli transportimist sünteesitakse ka nn eellased või pre-tRNA-d. Ainult raku tsütosoolis on pre-tRNA-d aktiveeritud nn intronite, alusjärjestuste splaissimine, millel pole geenidel funktsiooni ja mida ainult lohistatakse, kuid mis sellest hoolimata transkribeeritakse. Pärast täiendavaid aktivatsioonietappe on tRNA saadaval konkreetse aminohappe transportimiseks. mitokondrid mängivad erilist rolli, kuna neil on oma RNA, mis sisaldab ka geene, mis määratlevad tRNA-d geneetiliselt nende enda vajaduste jaoks. Mitokondriaalseid tRNA-sid sünteesitakse intramitokondriliselt. Erineva ülekande RNA peaaegu universaalse osaluse tõttu valgusünteesis ja nende kiirete konversioonide tõttu pole optimaalne kontsentratsioon võib anda väärtused või võrdlusväärtused koos ülemise ja alumise piiriga. TRNA-de funktsiooni jaoks on oluline sobivate aminohapete kättesaadavus tsütosoolis ja muudes ensüümide võimeline aktiveerima tRNA-sid.
Haigused ja häired
Peamised ohud RNA düsfunktsiooni ülekandmisel on aminohapete puudused, eriti puudused asendamatuid aminohappeid mida keha ei suuda teiste aminohapete ega muude ainetega kompenseerida. Mis puutub tRNA-de tõelistesse häiretesse, siis kõige suurem oht peitub selles geen mutatsioonid, mis sekkuvad ülekantava RNA töötlemisse konkreetsetes punktides ja halvimal juhul viima vastava tRNA molekuli funktsiooni kadumiseni. Talasseemia, aneemia omistatud a geen mutatsioon 1. intronis on eeskujuks. Sama sümptomini viib ka introni 2 kodeeriva geeni geenimutatsioon. Selle tagajärjel on tõsine kahjustus hemoglobiin süntees erütrotsüüdid, mille tulemuseks on ebapiisav hapnik pakkumist.
