tRNA 链内互补：tRNA 结构和功能的基石114

tRNA（转运核糖核酸）是蛋白质翻译中的关键分子，负责将氨基酸带到核糖体上，并将其添加到正在生长的多肽链中。tRNA 分子具有特定的结构，其特点是链内互补，即一条单链核糖核酸分子内部的碱基配对。这种链内互补对于 tRNA 的功能至关重要，它决定了 tRNA 的结构稳定性、氨基酸识别和核糖体结合。

tRNA 的结构

tRNA 分子由大约 75-90 个核苷酸组成，通常呈三叶草形结构。该结构包含四个臂：氨基酰臂、反密码子臂、D 臂和 TΨC 臂。氨基酰臂携带 tRNA 分子识别并与特定氨基酸结合的位点。反密码子臂包含一个三联体核苷酸序列，称为反密码子，它与信使 RNA (mRNA) 上的密码子序列互补配对。D 臂和 TΨC 臂负责 tRNA 分子的结构稳定性。

链内互补在 tRNA 结构中的作用

tRNA 分子的链内互补在其结构稳定性中起着至关重要的作用。通过形成碱基配对，链内互补允许 tRNA 形成特定的空间构象，从而稳定三叶草形结构。这对于 tRNA 与氨基酸、mRNA 和核糖体的相互作用是必需的。

链内互补还对 tRNA 的氨基酸识别和核糖体结合至关重要。氨基酰臂的特定碱基配对图案决定了 tRNA 与特定氨基酸的亲和力。反密码子臂的链内互补确保 tRNA 反密码子序列与 mRNA 密码子序列准确配对，这是翻译过程中的关键步骤。

链内互补的酶促形成

tRNA 分子的链内互补不是自发的，而是由一系列酶促反应产生的。这些反应包括：
转录：tRNA 基因被转录成前体 tRNA 分子。
加工：前体 tRNA 分子被加工，去除内含子和末端，产生成熟的 tRNA 分子。
修饰：成熟的 tRNA 分子被修改，增加了一些碱基上的化学基团。这些修饰有助于 tRNA 的稳定性和功能。

在 tRNA 加工过程中，酶（例如 RNA 聚合酶、核糖核酸酶和甲基转移酶）催化碱基配对，形成 tRNA 分子的链内互补。

链内互补的破坏和疾病

tRNA 链内互补的破坏可能导致严重的疾病，包括：
遗传性疾病：某些遗传疾病是由 tRNA 中链内互补缺陷引起的，从而导致 tRNA 功能丧失或异常。
癌症：一些癌症类型与 tRNA 链内互补异常有关，这些异常影响了 tRNA 的氨基酸识别和核糖体结合能力。
神经退行性疾病：tRNA 链内互补缺陷已与某些神经退行性疾病联系在一起，例如肌萎缩侧索硬化症 (ALS)。

tRNA 链内互补是 tRNA 结构和功能的基石。它决定了 tRNA 的空间构象、氨基酸识别和核糖体结合能力。链内互补是由一系列酶促反应产生的，并且它的破坏会导致各种疾病。了解 tRNA 链内互补对于理解蛋白质翻译过程以及某些疾病的根源至关重要。

2024-11-27

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