Ursprünge und frühe Evolution des tRNA-Moleküls

Moderne Transfer-RNAs (tRNAs) bestehen aus ~76 Nucleotiden und spielen eine wichtige Rolle als "Adapter"-Moleküle, die die Übersetzung von Informationen aus Messenger-RNAs (mRNAs) vermitteln. Viele Studien deuten darauf hin, dass die zeitgenössische vollwertige tRNA durch die Ligation von halbgroßen haarspangenartigen RNAs gebildet wurde. Eine Minihelix (ein koaxialer Stapel des Akzeptorstamms auf dem T-Stamm der tRNA) kann sowohl bei der Aminoacylierung durch Aminoacyl-tRNA-Synthetasen als auch bei der Peptidbindung auf dem Ribosom funktionieren, was darauf hinweist, dass sie ein Überbleibsel der ancestral tRNA sein könnte. Das universelle CCA-3'-Ende der tRNA ist ebenfalls ein typisches Merkmal des Moleküls. "Warum CCA?" ist die grundlegende unbeantwortete Frage, aber mehrere Befunde geben ein umfassendes Bild ihrer Herkunft. Hier werden die Ursprünge und die frühe Evolution der tRNA aus verschiedenen Perspektiven diskutiert, einschließlich Nucleotid-Ligation, chiraler Selektivität von Aminosäuren, Evolution des genetischen Codes und der Organisation des peptidyltransferalen Zentrums (PTC) des Ribosoms. Die pro-tRNA-Moleküle könnten sich nicht nur als Adapter, sondern auch als Mitgestalter der Zusammensetzung des Ribosoms entwickelt haben.