- Biologi Molekuler

ANGGI ANGRAENI
B1J006078
AMY PUTRI W
B1J006080
FEBRI DAMAYANTI
B1J006082
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 30-45 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 tRNAgly1 dan tRNAgly2.
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 tRNAala 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
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 13-21 nukleotida pada
kelas 2 tRNA.
5. Lengan T C, 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 T C loops
mempunyai bentuk pasang basa yang melipat tRNA menjadi struktur L-shape yang padat.
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
terus-
menerus 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 nm2 daerah permukaan dan melibatkan
lengan akseptor dan loop antikodon, sebaik nukleotida di lengan D dan T C. 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.
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-tRNAgln.
Aminoacylasi dibawa oleh enzim yang berfungsi untuk sintesis asam glutamik -tRNAglu,
dan hasil awal dalam pelekatan asam glutamik pada tRNAgln ( 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-tRNAasn dari aspartic acid-tRNAasn. 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
tRNASeCys 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)
Gambar 2. tipe aminoacylation. (A) pada beberapa, tRNAGln 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) tRNASeCys
pada berbagai macam organisme inisiasi aminoacylated dengan serine.