tRNA

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tRNA ist die Kurzform für transfer-RNA. Es handelt sich um eine Ribonukleinsäure, die aus 50 bis 105, im Regelfall aber etwa 80 Nukleotiden besteht. Sie vermittelt bei der Translation die richtige Aminosäure zum entsprechenden Codon auf der mRNA. Sowohl die tRNA-Synthese als auch ihr posttranskriptionales Processing (Spleißen, Methlylierungen etc.) finden im Zellkern statt.

In jedem tRNA-Molekül treten Paarungen konjugierender Basen (Adenin und Uracil; Cytosin und Guanin) auf. Sie sind die Ursache für die kleeblattartige Struktur der tRNA. Es muss jedoch beachtet werden, dass die tatsächliche dreidimensionale Struktur einem L ähnlich ist, dessen zwei Arme den Aminosäuren-Akzeptorstamm und die Anticodonschleife bilden. Die funktionell wichtigen Abschnitte liegen also so weit wie möglich voneinander entfernt. In den Schleifen der tRNA-Arme können sich die vorliegenden Basen jedoch nicht durch Wasserstoffbrückenbildung zusammenschließen, da sie nicht konjugierend sind.

Jede tRNA wird abhängig von ihrer Sequenz unter ATP-Verbrauch von der jeweiligen Aminoacyl-tRNA-Synthetase am 3'-Ende spezifisch mit der zugehörigen Aminosäure beladen. Die aminoacylierten tRNAs werden dann von den Ribosomen für die Proteinbiosynthese genutzt.

Jedes tRNA-Molekül besitzt ein spezifisches Basentriplett in der mittleren Schleife, das sogenannte Anticodon. Passt diese Basenfolge zum entsprechenden Basencodon der messenger-RNA, so kann sich die tRNA dort anlagern, und die herantransportierte Aminosäure an das entstehende Protein anknüpfen. In der Kleeblattstruktur befindet sich links die so genannte Dihydrouracil-Schleife (DHU-Schleife). Diese dient vor allem der Erkennung der tRNA durch die Aminoacyl-Synthetase. Auf der rechten Seite der Kleeblattstruktur ist die T(Psi)C-Schleife. Dabei steht das Psi für Pseudouridin. Diese Schleife/dieser Arm bindet an die 5S-rRNA der großen Ribosomenuntereinheit. Die grau markierte CCA-Sequenz wird erst posttransskriptional an das 3er Ende angehängt. An die 3'-Hydroxygruppe der Ribose des Adenosins werden die Carboxyl-Gruppen der Aminosäuren in Esterbindung angehängt, es entsteht die Aminoacylgruppe.