K46-SPP-02. Describe how an amino acid becomes attached to a trna and outline the processes

Transkripsi

1 ANGGI ANGRAENI AMY PUTRI W FEBRI DAMAYANTI B1J B1J B1J K46-SPP-02 Describe how an amino acid becomes attached to a trna and outline the processes that ensure that combinations are formed between the correct pairs of amino acids and trnas Aminoacylation: pelengkap asam amino pada trna Bakteri mempunyai trna berbeda dan eukaryote mempunyai trna hingga 50. Hanya ada 20 asam amino yang ditandai oleh kode genetis, ini berarti bahwa semua organisme hanya mempunyai sedikit isoaccepting trna. Perbedaan trna khususnya pada persamaan asam amino. Therminology yang digunakan ketika menjelaskan trna dapat ditujukan dengan huruf yang ditulis diatas (superscript suffix) dengan menggunakan penomeran 1, 2, dan lainnya., menjelaskan isoacceptor yang berbeda : sebagai contoh, dua trna khusus untuk glycine akan menulis sebagai trna gly1 dan trna gly2. Semua trna mempunyai struktur yang umum. trna paling kecil hanya 74 nukleotida, dan yang terbesar tidak lebih dari 90 nukleotida. karena ukurannya yang kecil, dan dikarenakan mungkin nukleotida untuk purifikasi sebuah trna, trna berada di antara asam nukleat pertama sebagai sekuen, pada 1965 oleh robert holley' grup cornell universitas, new york. Sekuens tersebut mengambarkan rangkaian satu keistimewaan tak diduga, hal itu sebaik rna nukleotida standar (A, C, G dan U) trna mengandung modifikasi sejumlah nukleotida antara 5-10 pada beberapa partikular trna, dengan melalui 50 modifikasi berbeda dimana semua perubahannya diketahui. Uji pertama rangkaian trna, untuk trna ala dari Saccharomyce cerevisiae, menunjukkan bahwa molekul dapat mengambil bermacam-macam base-paired struktur sekunder. setelah banyak trna yang disekuen, ini menjadi struktur partikcular yang jelas

2 yang dapat mengambil semua basa berpasangan. Hal ini disebut cloverleaf ( figur 11.2 ), dan berikut beberapa kelebihannya: 1. Lengan akseptor dibentuk oleh tujuh pasang basa diantara molekul akhir 5 dan 3. asam aminodiletakan pada ekstrim 3 akhir trna, kepada adenosine invariant CCA rangkaian terminal 2. Lengan D, dinamai menurut modifikasi nucleoside dihydrouridine. 3. Anticodon lengan berisi triplet nukleotida yang disebut anticodon dengan sepasang basa Selma translasi mrna. 4. V loop berisi 3-5 nukleotida padakelas 1 trna atau nukleotida pada kelas 2 trna. 5. Lengan TC, dinamai menurut rangkaian thymidine-pseudouridine-cytosine, yang selalu tersajikan. Cloverleaf struktur dapat dibentuk oleh semua trna, kecuali trna yang terdapat pada mitokondria vertebrata, yang dikode oleh genome mitokondria dan sewaktu-waktu bagian dari stuktur tersebut menghilang. contoh trnaser manusia mitochondrial, yang tidak mempunyai lengan d. sebaik struktur sekunder, identitie dari nukleotida posisi karar selesai semua (selalu sama dengan nukleotida) atau semiinvariant (selalu purine atau selalu pyrimidine), dan posisi nukleotida yang dimodifikasi hampir selalu sama. Banyak dari posisi invariant nukleotida sangat penting pada struktur tersier trna. Percobaan kristalografi sinar x menunjukkan bahwa nukleotida pada D dan TC loops mempunyai bentuk pasang basa yang melipat trna menjadi struktur L-shape yang padat.

3 Setiap lengan L-shape mempunyai panjang kira-kira 7 nm dan diameter 2 nm, dengan asam amino yang terikat pada ujung satu lengan dan anticodon pada ujung lain. Penambahan basa berpasangan berarti bahwa terjadi penumpukan basa secra terusmenerus dari satu trna akhir ke lainnya, hal ini membuktikan kestabilan pada struktur. Aminoacyl-tRNA synthetase menempelkan asam aminoke trna Penempelan asam amino ke trnas - 'dimasukan ' dalam cabang biologi molekuler fungsi dari kelompok enzim disebut aminoacyl-trna syntetase. hasil dari reaksi kimia di aminoacylation terjadi melalui dua langkah. Asam amino intermediet aktif pertama dibentuk oleh reaksi antara asam amino dan atp, dan kemudian asam aminoditransfer pada ujung 3 trna, hubungan yang dibentuk antara gugus -COOH asam amino dan gugus OH dilekatkan pada salah satu karbon 2 atau 3 gula pada nukleotida akhir, dengan beberapa pengecualian, organisme mempunyai 20 aminoacyl-trna synthetase, yang termasuk asam amino. Ini berarti gugus tersebut termasuk isoaccepting trna dimana aminoacyl dilakukan oleh enzim tunggal. Meskipun reaksi kimia dasar sama untuk setiap asam amino, 20 aminoacyl-trna synthetase dimasukkan dalam dua kelompok berbeda, kelas I dan kelas II, dengan beberapa perbedaan penting. Khususnya, kelas I enzim melekatkan asam amino pada gugus 2'-OH kelompok terminal nukleotida trna, sedangkan kelas II ensim melekatkan asam amino pada gugus 3'-OH. Aminoacylasi harus dibawa dengan akurat: asam amino yang tepat harus melampirkan kepada trna yang tepat jika ketentuan kode genetis diikuti selama sintesis protein. ini terlihat aminoacyl-trna synthetase mempunyai ketepatan tinggi untuk trna, hasil interaksi ekstensif antara kedua, menutupi 25 nm 2 daerah permukaan dan melibatkan lengan akseptor dan loop antikodon, sebaik nukleotida di lengan D dan TC. Interaksi antara enzim dan asam amino, dalam keperluan, asam aminojauh lebih kecil daripada trna, dan memberikan masalah yang lebih besar dalam hal spesifitas karena beberapa pasangan asam amino strukturnya mirip. Kesalahan itu terjadi karena, jumlah sangat sedikit untuk kebanyakan asam amino tetapi kemungkinan seringkali suatu aminoacylation terdapat pada 80 pasangan yang komplek seperti isoleusine dan valine. Kesalahan dapat dibenahi oleh aminoacyl-trna synthetase sendiri, dengan proses pemeriksaan yang berbeda dari aminoacylation, yang melibatkan hubungan yang bebeda dengan trna.

4 Kebanyakan organisme, aminoacylasi dijelaskan melalui proses, tetapi beberapa kejadian luar biasa telah terdokumentasi. Ini termasuk sejumlah hal dimana aminoacyltrna synthetase melekatkan pada asam amino yang salah dalam trna, asam amino ini kemudian dirubah menjadi suatu bentuk yang tepat, reaksi kimia yang terpisah. hal ini pertama ditemukan pada Bacillus megaterium untuk sintesis glutamine-trna gln. Aminoacylasi dibawa oleh enzim yang berfungsi untuk sintesis asam glutamik -trna glu, dan hasil awal dalam pelekatan asam glutamik pada trna gln ( gb. 2A ). asam glutamic kemudian dikonversi ke glutamine dengan transamidasi yang dikatalisasi oleh enzim kedua. proses yang sama digunakan oleh bakteri lain (kecuali Escherichia coli) dan dengan archaea. Archaea juga menggunakan transamidasi untuk sintesis asparagine-trna asn dari aspartic acid-trna asn. Pada kasus ini, asam amino yang disintesis dengan proses modifikasi salah satu [dari] 20 proses sebelumnya itu ditetapkan oleh kode genetis. Itu juga dua contoh dimana hasil modifikasi pada asam amino yang luar biasa. Contoh pertama konversi methionine ke n-formylmethionine ( gb 2B ), menghasilkan aminoacyl-trna khusus digunakan dalam inisiasi translasi bakteri. Contoh kedua terjadi pada prokariote dan eukariote dan hasil sintesis selenosistein, yang dispesifikan dalam context-dependent dengan 5'-UGA-3 kodon. Kodon ini dikenali oleh trna SeCys khusus, tetapi tidak ada aminoacyl-trna synthetase yang dapat melekatkan selenocystein pada trna, trna aminoacylated dengan serine dengan seryl-trna synthetase, dan kemudian dimodifikasi dengan penggantian gugus-oh serine dengan gugus-seh, untuk memberi selenocysteine ( gb. 2C)

5 Gambar 2. tipe aminoacylation. (A) pada beberapa, trna Gln adalah aminoacylated dengan glutamic acid, yang akan dirubah menjadi glutamin dengan transamidasi. (B) trna special digunakan pada inisiasitranslasi pada bakteri adalah aminoacylated dengan methionine, yang kemudian akan dirubah menjadi N-formylmethionine. (C) trna SeCys pada berbagai macam organisme inisiasi aminoacylated dengan serine.