Transferencia de ARN


Un ARN de transferencia (abreviado tRNA y anteriormente conocido como sRNA , para ARN soluble [1] ) es una molécula adaptadora compuesta de ARN , generalmente de 76 a 90 nucleótidos de longitud (en eucariotas), [2] que sirve como enlace físico entre el ARNm y la secuencia de aminoácidos de las proteínas. El ARN de transferencia (ARNt) hace esto transportando un aminoácido a la maquinaria sintética de proteínas de una célula llamada ribosoma . Complementación de un codón de 3 nucleótidos en un ARN mensajero(ARNm) por un anticodón de 3 nucleótidos del ARNt da como resultado la síntesis de proteínas basada en el código del ARNm. Como tal, los ARNt son un componente necesario de la traducción , la síntesis biológica de nuevas proteínas de acuerdo con el código genético .

Mientras que la secuencia de nucleótidos específica de un ARNm especifica qué aminoácidos se incorporan al producto proteico del gen a partir del cual se transcribe el ARNm, la función del ARNt es especificar qué secuencia del código genético corresponde a qué aminoácido. [3] El ARNm codifica una proteína como una serie de codones contiguos, cada uno de los cuales es reconocido por un ARNt particular. Un extremo del ARNt coincide con el código genético en una secuencia de tres nucleótidos llamada anticodón . El anticodón forma tres pares de bases complementarios con un codón en el ARNm durante la biosíntesis de proteínas.

En el otro extremo del ARNt hay una unión covalente al aminoácido que corresponde a la secuencia del anticodón. Cada tipo de molécula de ARNt se puede unir a un solo tipo de aminoácido, por lo que cada organismo tiene muchos tipos de ARNt. Debido a que el código genético contiene múltiples codones que especifican el mismo aminoácido, hay varias moléculas de ARNt que llevan diferentes anticodones que llevan el mismo aminoácido.

La unión covalente al extremo 3 ' del tRNA es catalizada por enzimas llamadas aminoacil tRNA sintetasas . Durante la síntesis de proteínas, los ARNt con aminoácidos unidos son entregados al ribosoma mediante proteínas llamadas factores de elongación , que ayudan en la asociación del ARNt con el ribosoma, la síntesis del nuevo polipéptido y la translocación (movimiento) del ribosoma a lo largo del ARNm. Si el anticodón del tRNA coincide con el mRNA, otro tRNA ya unido al ribosoma transfiere la cadena polipeptídica en crecimiento desde su extremo 3 'al aminoácido unido al extremo 3' del tRNA recién entregado, una reacción catalizada por el ribosoma. Una gran cantidad de nucleótidos individuales en una molécula de ARNt puede serquímicamente modificado , a menudo por metilación o desamidación . Estas bases inusuales a veces afectan la interacción del ARNt con los ribosomas y, a veces, ocurren en el anticodón para alterar las propiedades de emparejamiento de bases. [4]

La estructura del ARNt se puede descomponer en su estructura primaria , su estructura secundaria (generalmente visualizada como la estructura en forma de hoja de trébol ) y su estructura terciaria [6] (todos los ARNt tienen una estructura 3D similar en forma de L que les permite encajar en la P y sitios A del ribosoma ). La estructura de hoja de trébol se convierte en la estructura en forma de L 3D a través del apilamiento coaxial de las hélices, que es un motivo de estructura terciaria de ARN común . Las longitudes de cada brazo, así como el "diámetro" del asa, en una molécula de ARNt varían de una especie a otra. [6] [7]La estructura del ARNt consta de lo siguiente:


La interacción de tRNA y mRNA en la síntesis de proteínas.
Estructura secundaria en hoja de trébol del ARNt Phe de levadura.
Estructura terciaria del tRNA. Cola CCA en amarillo, tallo del aceptador en violeta, lazo variable en naranja, brazo D en rojo, brazo Anticodon en azul con Anticodon en negro, brazo T en verde.
GIF animado en 3D que muestra la estructura de fenilalanina-tRNA de levadura (PDB ID 1ehz). Las líneas blancas indican el apareamiento de bases por enlaces de hidrógeno. En la orientación que se muestra, el vástago aceptor está en la parte superior y el anticodón en la parte inferior [5]
Reproducir medios
El rango de conformaciones adoptado por tRNA cuando transita los sitios A / T a P / E en el ribosoma. Se dan los códigos del Protein Data Bank (PDB) para los modelos estructurales utilizados como puntos finales de la animación. Ambos ARNt se modelan como ARNt específico de fenilalanina de Escherichia coli , con el ARNt A / T como modelo de homología de las coordenadas depositadas. Codificación de colores como se muestra para la estructura terciaria de tRNA . Adaptado de. [20]
Motivo abultamiento-hélice-abultamiento de un intrón de ARNt