Chapter 8: Transcription: DNA to RNA

Back to chapter

8.16:

Transfer RNA Sentezi

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

Transfer RNA Synthesis

Previous Video
8.15: Ribosomal RNA Synthesis

Next Video
8.17: The Nucleolus

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Transfer RNA’lar veya tRNA’lar, protein sentezinde önemli bir rol oynayan kodlamayan RNA’lardır. Ökaryotik hücreler, her biri spesifik bir amino asit taşıyan 50’den fazla farklı tRNA içerir. Katlanmış tRNA’da üç tane saç tokası şeklinde halka vardır:bir antikodon halkası, bir T halkası ve bir D halkası.Molekülün 3’ucundaki korunmuş bir CCA dizisi, bir amino aside kovalent olarak bağlanır. Ayrıca, tRNA’lar çeşitli konumlarda birçok değiştirilmiş baz içerir. Bir tRNA geni, RNA polimeraz III tarafından uzun öncü tRNA veya pre-RNA olarak transkribe edilir.Pre-tRNA;bir tane 5’öncü dizisi, bir poliüridin demeti içeren bir 3’artçı dizisi, 14 nükleotid uzunluğunda bir intron ve değiştirilmemiş bazlardan oluşur. Öncü tRNA, olgun bir tRNA oluşturmadan önce transkripsiyon sonrası bazı işlemler ve değişikliklerden geçer. İşlemlerin kapsamı, farklı tRNA’lar için sıra ve tip olarak önemli ölçüde değişir.tRNA’nın işlenmesinde ilk adımda 5’öncü dizisi çıkarılır ve ribonükleaz P veya RNaz P adı verilen bir RNA enzimi tarafından katalize edilir. Bu enzim, 5’öncü dizisini ortadan kaldıran, katalitik olarak aktif bir RNA içerir. İkinci adımda, 3’ucundaki artçı dizisi;ekzonükleaz, RNaz D gibi bir veya daha fazla nükleaz tarafından kırpılır.Serinin üçüncü adımında, eksik olan 3’terminal trinükleotit CCA ve bazı bakteriyel ve tüm ökaryotik tRNA öncüleri eklenir. Tüm ökaryotik pre-tRNA’larda, tRNA nükleotidil transferaz adı verilen bir enzim, işlenen 3’ucuna CCA dizisini ekler. Daha sonra, pre-tRNA’daki çok sayıda nükleotid, belirli konumlarda kimyasal olarak modifiye edilir.Sık görülen baz modifikasyonları arasında metilasyon, deaminasyon, indirgeme ve izomerizasyon yer alır. tRNA işlenmesinin son aşamasında, olgun bir tRNA üretmek için, intron dizisi tRNA transkriptlerinden çıkarılır.

8.16:

Transfer RNA Sentezi

tRNA'nın benzersiz özelliklerinden biri, modifiye edilmiş bazların varlığıdır. Bazı tRNA'larda, modifiye edilmiş bazlar, moleküldeki toplam bazların yaklaşık %20'sini oluşturur. Hepsi birlikte, bu alışılmadık bazlar tRNA'yı RNazlar tarafından enzimatik bozunmaya karşı korur.

Bu kimyasal değişikliklerin her biri, transkripsiyon sonrası belirli bir enzim tarafından taşınır. Bu enzimlerin tümü benzersiz bir temele ve bölgeye özelliğe sahiptir. En yaygın kimyasal modifikasyon olan metilasyon, farklı pozisyonlarda Guanin'in metilasyonu için ayrılmış üç enzim ile en az dokuz farklı enzim tarafından taşınır.

Bu değiştirilmiş bazların yapısı ve konumu türe özgüdür. Bu nedenle, ökaryotlara veya prokaryotlara özgü birkaç baz vardır. Örneğin, Adenin tiyolasyonu yalnızca prokaryotlarda gözlenirken, sitozinin metilasyonu ökaryotlarla sınırlıdır. Genel olarak, ökaryotik tRNA'lar prokaryotlardan daha büyük ölçüde değiştirilir.

Modifikasyonların doğası değişiklik gösterse de, tRNA'nın bazı bölgeleri her zaman büyük ölçüde değiştirilir. Üç gövde ilmek bölgesinin her biri veya tRNA'nın “kolu'' benzersiz amaçlara hizmet eden modifiye edilmiş bazlara sahiptir. Adını nükleotidler, Timin, Psödouridin ve sitosin'den alan TΨC kolu, translasyon sırasında ribozom tarafından tanınır. Modifiye edilmiş pirimidin dihidroürasili içeren DHU veya D kolu, bir amino asidin tRNA'ya kovalent eklenmesini katalize eden aminoasil-tRNA sentetaz enzimi için bir tanıma bölgesi olarak hizmet eder. Antikodon döngüsü genellikle modifiye edilmiş bir Guanine olan bir Kinin tabanına sahiptir. Bu baz, mRNA üzerindeki kodon sekansıyla bir Wobble çifti oluşturur, yani Watson-Crick baz çifti kurallarına uymayan bir baz çifti oluşturur. Genellikle bir tRNA, kodonun üçüncü konumunda mRNA'yı daha “gevşek” bir şekilde bağlar. Bu, üçüncü kodon pozisyonunda Watson–Crick dışı baz eşleştirme veya Wobble bazlarının çeşitli türlerine izin verir. Kodonun üçüncü pozisyonuyla eşleşen antikodonun ilk pozisyonunda Kinin varlığının tRNA'nın translasyon doğruluğunu artırdığı gözlemlenmiştir.

Suggested Reading

Brahmachari, Vani, and T. Ramakrishnan. "Modified bases in transfer RNA." Journal of Biosciences 6, no. 5 (1984): 757-770.
Crick, F. H. C. "Codon-anticodon pairing: the wobble hypothesis." (1966).

Tags

Transfer RNA Synthesis TRNAs Protein Synthesis RNA Polymerase III Pre-tRNA Post-transcriptional Processing Mature TRNA Ribonuclease P RNase P Exonuclease RNase D CCA Sequence