Какви са функциите на иРНК и тРНК?

Рибонуклеиновата киселина (РНК) е химично съединение, което съществува в клетките и вирусите. В клетките тя може да бъде разделена на три категории: рибозомна (rRNA), Messenger (mRNA) и трансферна (tRNA). Въпреки че и трите вида РНК могат да бъдат намерени в рибозомите, протеиновите фабрики на клетките, тази статия се фокусира върху последните две, които се намират не само в рибозоми, но съществуват свободно в клетъчното ядро ​​(в клетки, които имат ядра) и в цитоплазмата, основното клетъчно отделение между ядрото и клетката мембрана. Трите вида РНК обаче работят съвместно.

тРНК и тРНК съществуват във вериги, състоящи се от градивни елементи, наречени РНК нуклеотиди. Всеки от тези изграждащи нуклеотиди се състои от захар, наречена рибоза, високоенергийна химическа група, наречена фосфат, и един от четирите възможни "азотни основи" пръстеновидни или двойно пръстеновидни структури, чийто фон е изграден не само от въглеродни атоми, но и от много азотни атоми (виж фигура). Нуклеотидите се свързват помежду си чрез фосфатните и захарните групи, които образуват "гръбначен стълб", към който са прикрепени азотните основи, по един за всяка рибозна захар.

В повечето случаи в РНК се откриват четири основи. Две от тях, аденин (А) и гуанин (G), съдържат два химически пръстена и се наричат ​​пурини. Другите два, всеки от които съдържа един химичен пръстен, са цитозин (С) и урацил (U) и се наричат ​​пиримидини.

тРНК и тРНК се синтезират чрез процеси, наречени "сдвояване на основи" и "транскрипция", при което верига от РНК е положена, заедно с верига от дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК). При бактериите и археите, две от трите основни части на живота на Земята, се извършва синтез на РНК по протежение на една хромозома (и организирана структура, състояща се от верига на ДНК и различни протеини). При другото разделение на живота, еукария, синтезът на РНК се извършва в ядрото, където ДНК се пакетира в една от повече хромозоми. И тРНК, и тРНК съдържат информация под формата на специфични последователности на четирите възможни бази във всеки от техните нуклеотиди. Тези последователности от своя страна се синтезират въз основа на последователността на нуклеотидите в ДНК, по-специално на част от ДНК (наречена ген), която е била използвана за синтезиране на РНК веригата по време на сдвояването на основата процес.

Всяка молекула или верига от иРНК носи инструкции как да свържете няколко „аминокиселини“ в пептидна верига, която се превръща в протеин. По същия начин, по който нуклеотидите изграждат блокове за РНК, аминокиселините изграждат блокове за протеини. Evolution е създал "генетичен код", при който всяка от 20-те аминокиселини в живота е кодирана от поредица от три азотни основи в РНК нуклеотидите. По този начин всеки триплет РНК нуклеотиди съответства на една аминокиселина и последователността на нуклеотидите диктува последователността на аминокиселините, които ще бъдат свързани в пептидната верига, която произвежда протеин. Докато в някои случаи аминокиселината може да бъде представена от множество нуклеотидни триплети, наречени кодони, всеки кодон на РНК представлява само една аминокиселина. Поради тази причина се казва, че генетичният код е „изроден“.

Докато mRNA съдържа „съобщението“ за това как да се последователно аминокиселини във верига, tRNA е действителният преводач. Преводът на езика на РНК на езика на протеина е възможен, защото има много форми на тРНК, всяка представляваща аминокиселина (протеинов градивен блок) и способна да се свърже с РНК кодон. По този начин, например, молекулата на тРНК за аминокиселината аланин има площ или свързващо място за аланин и друго място за свързване за трите РНК нуклеотида, кодон, за аланин.

Процесът на транслиране на РНК кодонови последователности в аминокиселинни последователности и по този начин в специфични протеини всъщност се нарича „превод“. Среща се в рибозомите, които са изградени от рРНК и различни протеини. По време на транслацията нишка от иРНК преминава през рибозома, подобно на старомодна касета, движеща се през четец на ленти. Докато тРНК се движи, молекулите на тРНК, носещи подходящата аминокиселина, се свързват с РНК кодона, към който са съчетани, и последователността на аминокиселините се събира.