टीआरएनए अणु के कई अलग-अलग प्रकार क्यों हैं?

जब जीन को प्रोटीन में व्यक्त किया जाता है, तो डीएनए को पहले मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे बाद में आरएनए (टीआरएनए) को पॉलीपेप्टाइड नामक अमीनो एसिड की बढ़ती श्रृंखला में स्थानांतरित करके अनुवादित किया जाता है। पॉलीपेप्टाइड्स को तब संसाधित किया जाता है और कार्यात्मक प्रोटीन में बदल दिया जाता है। अनुवांशिक कोड में बहुसंख्यक विविधताओं को समायोजित करने के लिए अनुवाद के जटिल चरणों में टीआरएनए के कई अलग-अलग रूपों की आवश्यकता होती है।

डीएनए में चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं: एडेनिन, ग्वानिन, साइटोसिन और थाइमिन। ये न्यूक्लियोटाइड, जिन्हें बेस भी कहा जाता है, कोडन नामक तीन के सेट में व्यवस्थित होते हैं। क्योंकि चार अमीनो एसिड होते हैं जो एक कोडन में तीन आधारों में से प्रत्येक को शामिल कर सकते हैं, 4^3 = 64 संभावित कोडन हैं। कुछ कोडन समान अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं, और इसलिए आवश्यक tRNA अणुओं की वास्तविक संख्या 64 से कम है। आनुवंशिक कोड में इस अतिरेक को "डगमगाने" के रूप में जाना जाता है।

प्रत्येक कोडन एक एमिनो एसिड के लिए कोड करता है। यह टीआरएनए अणुओं का कार्य है जो आनुवंशिक कोड को आधारों से अमीनो एसिड में अनुवाद करता है। टीआरएनए अणु इसे टीआरएनए के एक छोर पर एक कोडन और दूसरे छोर पर एक एमिनो एसिड से बांधकर पूरा करते हैं। इस कारण से, न केवल विभिन्न प्रकार के कोडन बल्कि शरीर में विभिन्न प्रकार के अमीनो एसिड को समायोजित करने के लिए विभिन्न प्रकार के tRNA अणुओं की आवश्यकता होती है। मनुष्य आमतौर पर 20 विभिन्न अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं।

जबकि अधिकांश कोडन एक अमीनो एसिड के लिए कोड होते हैं, तीन विशिष्ट कोडन बढ़ते प्रोटीन में अगले अमीनो एसिड के लिए कोडिंग के बजाय पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के अंत को ट्रिगर करते हैं। ऐसे तीन कोडन हैं, जिन्हें स्टॉप कोडन कहा जाता है: UAA, UAG और UGA। इस प्रकार, प्रत्येक अमीनो एसिड के साथ जुड़ने के लिए टीआरएनए अणुओं की आवश्यकता के अलावा, एक जीव को स्टॉप कोडन के साथ जुड़ने के लिए अन्य टीआरएनए अणुओं की आवश्यकता होती है।

20 मानक अमीनो एसिड के अलावा, कुछ जीव अतिरिक्त अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, सेलेनोसिस्टीन टीआरएनए में अन्य टीआरएनए की तुलना में कुछ अलग संरचना होती है। सेलेनोसिस्टीन टीआरएनए शुरू में सेरीन के साथ जुड़ता है, जिसे बाद में सेलेनोसिस्टीन में बदल दिया जाता है। दिलचस्प बात यह है कि सेलेनोसिस्टीन और इतने सहायक अणुओं के लिए यूजीए (स्टॉप कोडन में से एक) कोड हैं प्रोटीन संश्लेषण को रोकने से बचने के लिए आवश्यक है जब कोशिका की अनुवाद मशीनरी सेलेनोसिस्टीन तक पहुँच जाती है कोडन