Transfer-RNA (tRNA) ist eine Kette von 73-80 Nukleotiden, die bei der Proteinsynthese eine Rolle spielt. Es bindet an Aminosäuren und transportiert sie zum Ribosom, der Struktur in der Zelle, die für die Herstellung von Proteinen verantwortlich ist, damit es diese zu sinnvollen Mustern zusammenbauen kann. Fehler bei der Übertragung von RNA können zu Fehlern bei der Bildung von Proteinen führen. Die Forschung zu diesem Thema umfasst die Untersuchung, wie es unter normalen Bedingungen funktioniert, sowie das Verständnis, was passiert, wenn es schief geht.
Jede Einheit der Transfer-RNA hat eine charakteristische Kleeblattstruktur. An einem Ende hat es einen Anticodon-Arm, der an die Boten-RNA im Ribosom bindet. Andererseits hat es einen Arm, der mit einer bestimmten Aminosäure eine kovalente Bindung eingehen kann. Die D- und T-Arme auf beiden Seiten spielen eine Rolle bei der Erkennung und können in Struktur und Aussehen sehr variabel sein. Die Transfer-RNA selbst ist in einem komplexen Muster gefaltet und nicht flach, wie es in vereinfachten Zeichnungen und Illustrationen erscheinen könnte.
Wenn sich ein Stück Transfer-RNA mit der Boten-RNA im Ribosom verbindet, muss es die richtige Codon-Stelle finden, an die es sich verbinden kann, während es seine Aminosäure am anderen Ende greift. Ein weiteres Stück Transfer-RNA wird sich mit seiner eigenen Aminosäure an das benachbarte Codon anbinden. Die beiden Aminosäuren verbinden sich und die Kette wird fortgesetzt, bis das Ribosom ein vollständiges Protein aufgebaut hat. Länge und Struktur des Proteins können je nach den in der RNA kodierten Anweisungen sehr variabel sein.
Dieser Prozess ermöglicht es Zellen, kontinuierlich die Proteine zu produzieren, die sie für verschiedene Funktionen benötigen. Die Anweisungen zur Herstellung dieser Proteine stammen aus der DNA des Organismus, die Details codiert, die von der RNA übersetzt werden. Man könnte sich die DNA als den Fluglotsen vorstellen, der Nachrichten aussendet, und die Transfer-RNA als das Bodenpersonal, das die Aminosäuren zu den richtigen Gates auf der Boten-DNA leitet. Der Körper ist in der Lage, die Produktion von Proteinen mit einer sehr geringen Fehlerquote immer wieder zu wiederholen.
Die Erforschung von Transfer-RNA findet in Labors auf der ganzen Welt statt und wurde in den 1960er Jahren mit einem Nobelpreis ausgezeichnet, um die Bedeutung von Forschern zu würdigen, die ein Beispiel für tRNA erfolgreich sequenzierten. Ihr Einsatz war umso bemerkenswerter, als sie mit relativ primitiver Ausrüstung arbeiten mussten, im Gegensatz zu der heute verfügbaren schnellen und hochentwickelten Technologie.