Молекулата на РНК се състои от Lanzyuzhki. Вижте РНК. Какви са функциите на РНК. Значение на изследванията на РНК в съвременната наука

Различни видове ДНК и РНК - нуклеинови киселини - са един от обектите на изследване на молекулярната биология. Една от най-обещаващите области, която бързо се развива директно в тази наука, остава изследването на РНК.

Накратко за Будова РНК

Освен това РНК, рибонуклеиновата киселина, е биополимер, чиято молекула е образувана от различни видове нуклеотиди. Кожният нуклеотид в своята цялост се състои от азотни съединения (аденин А, гуанин Р, урацил U и цитозин С) заедно с рибоза и излишък от фосфорна киселина. Фосфатните остатъци, свързани с рибозите на нуклеотидите, „зашиват” блоковете за съхранение на РНК в макромолекулата – полинуклеотид. Така се установява първоначалната структура на РНК.

Вторичната структура - образуването на говеждото свързване - се установява на няколко части на молекулата съгласно принципа на комплементарност на азотните бази: аденинът създава двойка с урацил за поддържане на говеждия свързващ елемент, а гуанинът с цитозин - тройна водна връзка.

В своята работна форма молекулата на РНК има и третична структура - специално пространство, конформация.

Синтез на РНК

Всички видове РНК се синтезират от ензима РНК полимераза. Тя може да бъде изчерпана на ДНК и РНК, така че да катализира синтеза както на ДНК, така и на РНК матрица.

Синтезът на основите на комплементарност и антипаралелизъм директно четене на генетичния код се извършва на няколко етапа.

РНК полимеразата незабавно се разпознава и се свързва със специфична последователност от нуклеотиди на ДНК промотора, след което спиралата на ДНК се развива под малък ъгъл и нагъването на молекулата на РНК започва върху едната страна, наречена матрица (другата верига на ДНК се нарича кодиращо - самото копие е РНК се синтезира). Асиметричността на промотора определя коя ДНК ще служи като шаблон, като по този начин позволява на РНК полимеразата да инициира синтез в правилната посока.

Офанзивният етап се нарича удължаване. Транскрипционният комплекс, който включва РНК полимераза и преплетен участък с ДНК-РНК хибрид, започва да се разпада. В света на това движение, нишките на РНК, които растат, прогресивно се укрепват, а спиралата на ДНК се развива пред комплекса и следва след него.

Крайният етап на синтеза настъпва, когато РНК полимеразата достигне специален участък от матрицата, който се нарича терминатор. Прекратяването (завършването) на процеса може да се постигне по различни начини.

Основните видове РНК и техните функции в клетките

Смърди така:

• Матрична информация (mRNA). Това се подпомага от транскрипцията - прехвърлянето на генетична информация от ДНК.
• Рибозома (рРНК), която осигурява процеса на транслация - синтез на протеин върху иРНК матрица.
• Транспорт (tRNA). Има разпознаване и транспортиране на аминокиселини до рибозомата, където се осъществява протеиновият синтез, както и участие в транслацията.
• Малката РНК е голям клас от малки молекули, които изпълняват различни функции по време на процесите на транскрипция, узряване на РНК и транслация.
• РНК геномите са последователности, които кодират, които съдържат генетична информация в различни вируси и вироноиди.

През 80-те години е открита каталитичната активност на РНК. Молекулите, които упражняват тази сила, се наричат ​​рибозими. Естествените рибозими все още очевидно не са толкова изобилни, тяхната каталитична активност е по-ниска, по-ниско съдържание на протеини, протеинът в клетката не завършва включително важни функции. В момента се извършва успешна работа по синтеза на рибозими, което може да има и практическо значение.

Има малко доказателства за различни видове РНК молекули.

Пратеник (информационна) РНК

Тази молекула се синтезира върху несплетена част от ДНК, копирайки гена по такъв начин, че да кодира друг протеин.

РНК на еукариотните клетки, на първо място, собствената матрица за протеинов синтез, трябва да узрее, за да премине през комплекс от различни модификации - обработка.

Първо, на етапа на транскрипция, молекулата е обект на затваряне: до края се добавя специална структура с един или повече модифицирани нуклеотиди - капачка. Той играе роля в много последващи процеси и насърчава стабилността на иРНК. До края на първичния транскрипт се добавя полето за име (A) tail - последователността на адениновите нуклеотиди.

След това пре-иРНК може да бъде сплайсирана. Това са молекули от некодиращи части - интрони, които са в изобилие в ДНК на еукариотите. След това се извършва процедура за редактиране на иРНК, когато нейното съхранение е химически модифицирано и метилирано, след което зрялата иРНК се отстранява от клетъчното ядро.

Рибозомна РНК

Основата на рибозомата е комплекс, който осигурява протеиновия синтез, образуван от две дълги рРНК, които създават субединици на рибозомата. Пре-рРНК изглежда се синтезира и след това се подлага на обработка. Голямата субединица също включва рРНК с ниско молекулно тегло, която се синтезира от съседния ген. Рибозомната РНК има плътно опакована третична структура, която служи като скеле за протеините, присъстващи в рибозомата, и изпълнява други функции.

В неработната фаза се отделят субединиците на рибозомите; Когато процесът на транслация започне, малката субединица рРНК се свързва с матричната РНК, след което настъпва външно добавяне на рибозомни елементи. Когато РНК на малката субединица взаимодейства с иРНК, останалата част от фрагмента бързо преминава през рибозомата (което е еквивалентно на движението на рибозомата по протежение на иРНК). Голямата субединица на рибозомната РНК е рибозим, който има ензимна сила. Той катализира образуването на пептидни връзки между аминокиселините по време на протеиновия синтез.

Трябва да се отбележи, че най-голямата част от цялата РНК в клетките съдържа рибозомната част - 70-80%. ДНК съдържа голям брой гени, които кодират рРНК, което осигурява много интензивна транскрипция.

Трансфер РНК

Тази молекула се разпознава от аминокиселината на специален ензим и когато се комбинира с нея, транспортира аминокиселината до рибозомата, където служи като посредник в процеса на транслация - синтеза на протеини. Трансферът става чрез дифузия в клетъчната цитоплазма.

Новосинтезираните тРНК молекули, подобно на други видове РНК, подлежат на обработка. Зрялата tRNA в своята активна форма има конформация, която наподобява стабилен лист. Върху „петурата” на листа – акцепторната секция – се разкрива последователността на CCA с хидроксилна група, която се свързва с аминокиселината. Има антикодонна верига в противолегалния край на „арката“, която се свързва с комплементарния кодон на иРНК. D-примката служи за свързване на трансферна РНК към ензима при взаимодействие с аминокиселина, а Т-примката за свързване с голямата субединица на рибозомата.

Мали РНК

Тези видове РНК играят роля в клетъчните процеси и участват активно.

Така, например, малки ядрени РНК в еукариотни клетки участват в сплайсинга на тРНК и, може би, имат каталитични сили във връзка със сплайсираните протеини. Малките ядрени РНК участват в обработката на рибозомната и трансферната РНК.

Малките интерфериращи микроРНК са най-важните елементи от системата за регулиране на генната експресия, от съществено значение за контрола на структурата и жизнеността на кръвта. Тази система е важна част от имунната антивирусна клетъчна линия.

Съществува и клас малки РНК, които функционират в комплекси с Piwi протеини. Тези комплекси играят важна роля в развитието на клетките на зародишната линия, в сперматогенезата в задушени подвижни генетични елементи.

РНК геном

Молекулата на РНК може да се комбинира с генома на повечето вируси. Вирусните геноми се предлагат в различни типове – някои са джуджета, пръстени или линейни. Също така РНК геномите на вирусите често са сегментирани и обикновено са по-къси от ДНК геномите.

Това е семейство вируси, чиято генетична информация е кодирана в РНК след заразяване на клетка с вируса и се транскрибира в ДНК, която след това се предава в генома на клетката жертва. Това е, което наричат ​​ретровируси. Преди тях засега е човешкият имунодефицитен вирус.

Значение на изследванията на РНК в съвременната наука

Тъй като по-рано идеята за второстепенната роля на РНК беше важна, сега е ясно, че тя е необходим и важен елемент от вътрешния клетъчен живот. Много важни процеси не могат да се извършват без активното участие на РНК. Механизмите на подобни процеси станаха неизвестни през последните три години, но все още не са проучени различни видовеРНК и нейните функции постепенно се изясняват в повече подробности.

Не е изключено РНК да е играла основна роля в ранния и ранен живот на Земята. Резултатите от последните проучвания потвърждават валидността на тази хипотеза, която свидетелства за дългогодишните богати механизми на функциониране на клетките с участието на тези и други видове РНК. Например, наскоро откритият рибопермитер в хранилището на иРНК (система за безпротеинова регулация на генната активност на етапа на транскрипция), по мнението на много предшественици, в последните дни на ерата, когато животът е бил по-примитивен въз основа на РНК , без участието на ДНК и протеини. МикроРНК също са дългогодишен компонент на регулаторната система. Структурните характеристики на каталитично активната рРНК показват нейната постепенна еволюция чрез добавяне на нови фрагменти към древни проторибозоми.

Подробното разбиране на това какви видове РНК и как те участват в тези и други процеси също е важно за теоретичните и приложните области на медицината.

Цитология (Гръцкиκύτος - "отмъщение", тук: "клитина" и λόγος - "череша", "наука") - разделено биологияживее жив клитини, техните органоиди, техния живот, функциониране, процеси на клетъчно възпроизвеждане, история и смърт

Термините се използват и в клетъчна биология, биология на тъканта (Английски Клетъчна биология).

Виникация и развитие на цитологията

Бебето на Робърт Хук, изобразено през кортикална тъкан под микроскоп (от книгата „Микрография“, 1664 г.)

Терминът „клитина” е все още жив Робърт Хук V 1665 година, Когато описвате вашите, „проследете задръстванията за допълнителни изключително големи лещи“. U 1674 година Антъни ван Льовенхуккато установи, че словото, което се намира в средата на църквата, е организирано певчески. Ние първи разкрихме климатичните ядра. На това ниво феноменът култура съществува от повече от сто години.

Vivchennya klitini се ускорява през 30-те години на XIX век, когато се появяват напълно микроскопи. 1838-1839 ботаник Матиас Шлейдени анатом Теодор ШванПочти за една нощ те залепиха идеята за човешко тяло върху тялото. Т. Шван въвежда термина „ клитинова теорияи представяне на тази теория пред научни партньорства. Виновникът на цитологията е тясно свързан със съществата клитична теория- Най-широкото и най-фундаменталното от всички биологични разработки. Според клетъчната теория всички растения и същества са изградени от подобни единици - клетки, чиято кожа съдържа всички сили на живите.

Най-важното допълнение към климатичната теория беше твърдението на известния немски натуралист Рудолф ВирховЧе кожната клетка се образува в резултат на подразделяне на друга клетка.

През 1870 г. са открити два метода за субкултурата на еукариотите, по-късно наречена митозаі мейоза. Още десет години по-късно беше възможно да се установят основните генетични характеристики на тези видове от подрода. Установено е, че преди митозата има подпредупреждение за хромозомите и тяхното равномерно разпределение между дъщерните клетки, което означава, че в дъщерните клетки се запазва излишен брой хромозоми. Преди мейозата броят на хромозомите също се подразделя, но при първото (редукционно) делене ярдоматидните хромозоми се отклоняват към полюсите на клетката, така че се образуват клетки с хаплоиден набор, броят на хромозомите в тях е два пъти по-голям ниска като тази на майчината клетка. Установено е, че броят, формата и размерът на хромозомите - кариотип- въпреки това във всички соматични клетки на същества от даден вид и броя на хромозомите гаметидвойно повече. През годините тези цитологични находки формират основата хромозомна теория за рецесията.

Клинична цитология

Клиничната цитология е дял от лабораторната диагностика и има описателен характер. Zokrema, важен клон на клиничната цитология и онкоцитология, който има за задача да диагностицира нови инфекции.

Рибонуклеинова киселина (РНК) - един от трите основни макромолекули(други две - ДНКі протеини), които се намират в клетките на всички живи същества организми.

Точно като ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина), РНК е съставена от дълга структура, в която кожата се нарича нуклеотид азотна основа, цукру рибозаі фосфатна група. Последователността на нуклеотидите позволява РНК да бъде кодирана генетична информация. Всички клетъчни организми произвеждат РНК ( тРНК) за програмиране на протеинов синтез.

Клетъчните РНК се правят в процес, наречен транскрипция, след това синтеза на РНК върху ДНК матрица, която се осъществява от специални ензими - РНК полимерази. Тогава информационна РНК(иРНК) участват в процеса т.нар излъчване. Преводът не е синтез катерицавърху mRNA матрицата на част рибозоми. Други РНК след транскрипция са обект на химически модификации и след създаването на вторични и третични структури се определят функции, които се намират в рамките на типа РНК.

Монолангуларните РНК се характеризират с различни пространствени структури, в които части от нуклеотидите на един и същи ланджунг са сдвоени един с друг. Тези силно структурирани РНК участват в синтеза на клетъчния протеин, напр. транспортна РНКслужат за разпознаване кодонии доставка на ежедневна база аминокиселинидо мястото на протеиновия синтез и рибозомна РНКслужат като структура каталитиченосновата на рибозомите.

Функциите на РНК в живите клетки обаче не се ограничават от тяхната роля в транслацията. Така, малка ядрена РНКвземете съдбата на снаждане еукариотни информационна РНКи други процеси.

В допълнение, РНК молекулите влизат в склада на определени ензими (напр. теломераза), в okremikh РНК беше разкрито в ензименактивност: способността да се разгражда до други РНК молекули или, например, да „слепва“ два РНК фрагмента. Тези РНК се наричат рибозими.

Серия Genomi вирусиТе са съставени от РНК, която играе роля по същия начин, по който ДНК играе роля в други организми. Въз основа на разнообразието от функции на РНК при хората беше изложена хипотеза, че РНК е първата молекула, създадена преди самосъздаване в предбиологичните системи.

История на Вивчения

Нуклеинова киселинабяха отворени през 1868 годинашвейцарски vchenim Йохан Фридрих Мишер, който нарече тази дума "нуклеин", фрагменти от вонята бяха открити в ядрото ( лат. Ядро) . По-късно стана ясно, че бактериалнаклетките, които нямат ядро, също съдържат нуклеинови киселини. Значение на синтеза на РНК протеиникрушката беше задушена 1939 годинана работа Торбьорн Оскар Касперсон, Жан Браше и Джак Шулц Джерард Майрбъкс видя Перша информационна РНК, какво кодира хемоглобинзаек и показва, че когато се въведе в овоцитиСъщият протеин се лекува. През 1956-1957 г. са извършени роботи ( А. Билозерски, А. Спирин, Е. Волкин, Л. Астрахан) за определено съхранение на РНК в клетките, което доведе до заключението, че основната маса РНК в клетките става рибозомна РНК. Pivnichno Ochoa загуби Нобеловата награда за медицина през 1959 г. заради разработването на механизма на синтеза на РНК. Последователността от 77 нуклеотида е същата като тРНК drizhdzhiv S. cerevisiae е идентифициран през 1965 г. в лабораторията на Робърт Холи, за което той получава Нобелова награда за медицина през 1968 г. U 1967 Карл Вьозеприемайки, че РНК може да има каталитична сила. Вин висящ т.нар Хипотеза за светлината на РНК, в която РНК на протоорганизмите служи като молекула, съхраняваща информация (ролята на инфекцията е главно ДНК) онези молекули, които катализират метаболитни реакции (предимно инфекция fermenti). 1976 Уолтър Файърс и неговата група Университет в Гент(Холандия) определи първата последователност към генома на РНК-отмъщението вирус, бактериофаг MS2. В началото на 90-те години беше открито, че въвеждането на чужди гени в геномизрастъци за потискане на вируса на подобни гени на израстъците. Приблизително по същото време беше показано, че РНК има почти 22 бази, които се наричат микроРНК, играят регулаторна роля в онтогенезата нематоди C. elegans.

Химически склад и модифициране на мономери

Химия на РНК полинуклеотид

НуклеотидРНК се сгъва в цукру - рибоза, към който в позиция 1" е прикрепена една от опорите: аденин, гуанин, цитозинили друго урацил. ФосфатГрупата комбинира рибозата в ремък, образувайки връзки при 3" въглероден атом на една рибоза и в 5" позиция на друга. Фосфатни групи във физиологичните pHотрицателно заредена, така че РНК е поле анион. РНК се транскрибира като полимер от четири гръбнака ( аденин(А), гуанин(G), урацил(U)та цитозин(C), но в „зрялата“ РНК има много модифицирани бази и стъбла . Общо РНК съдържа приблизително 100 различни вида модифицирани нуклеотиди, като 2"-О-метил рибозата е най-често модифицираната база, а псевдоуридинът е най-често модифицираната база. .

U псевдоуридин(Ψ) връзките между урацил и рибоза не са C - N, а C - C, този нуклеотид е слят на различни позиции в молекулите на РНК. Zocrema, псевдоуридин важен за функционирането тРНК . Също така се дължи на нашето уважение, че основата е променена - хипоксантин, дезаминиран гуанин, нуклеозидкак да звъня Инозин. Инозинът играе важна роля във вирулентността генетичен код.

Ролята на много други модификации не е напълно изяснена, но в рибозомната РНК има много транскрипциямодификации се откриват в части, важни за функционирането на рибозомите. Например върху един от рибонуклеотидите, които участват в образуването на пептидната връзка .

Структура

Азотните бази в хранилището на РНК могат да бъдат ферментирали водни връзкимежду цитозин и гуанин, аденин и урацил, а също и между гуанин и урацил . Въпреки това са възможни други взаимодействия, например няколко аденина могат да затворят верига или верига, която се състои от четири нуклеотида, която съдържа базовата двойка аденин - гуанин .

Различни форми на нуклеинови киселини. Бебето (отляво надясно) е представено с A (типично за РНК), B (ДНК) и Z (рядката форма на ДНК)

Важни са структурните характеристики на РНК, които разграничават нейните видове ДНК- Очевидност хидроксилна групав позиция 2" на рибозата, което позволява на молекулата на РНК да се образува в конформация А, а не В, която най-често е запазена за ДНК . A-formi има голям жлеб, голям жлеб, малък жлеб и широк, малък жлеб. . Друга индикация за наличието на 2" хидроксилна група се крие във факта, че тя е конформационно пластична, така че не участва в създаването на спирална спирала, участъци от молекулата на РНК могат да бъдат химически атакувани от други фосфатни връзки и тяхното плюене .

„Робот“ форма на еднолентова РНК молекула, както в протеини, често има третична структура. Третичната структура се установява с подреждането на елементи от вторичната структура, която се установява с помощта на водни връзки в средата на една молекула. Съществуват редица видове елементи на вторичната структура - стволови бримки, бримки и псевдовъзли . Поради големия брой възможни опции, сдвояването на основата за трансфер на вторичната структура на РНК е по-сложно от дизайна, по-нисък трансфер на вторичната структура на протеините и по това време има ефективни програми, напр. , mfold .

Значението на функцията на РНК молекулите в тяхната вторична структура е частта от вътрешното кацане на рибозомата ( IRES). IRES - Структура за 5 "KNITSI INFORMACIONAL RNA, Yaka Tnovannnya Ribosomi в Zvishichynoye механизъм иniziaca синтез, vimagaê naya на специално модифицирани ( шапка с козирка) в 5-инчовия край на протеиновите фактори при инициирането. IRES е идентифициран във вирусни РНК, но се натрупват все повече и повече данни за тези, че клетъчните иРНК също помагат на IRES-отложен иницииращ механизъм йони в съзнанието стрес .

Има много видове РНК, например рРНК и snRNA в клетките функционират като комплекси с протеини, които се свързват с РНК молекули след техния синтез или (при еукариоти) износ от ядрото към цитоплазмата. Такива РНК-протеинови комплекси се наричат ​​рибонуклеопротеинови комплекси или рибонуклеопротеини.

Съвпадение на ДНК

Между ДНК и РНК има три основни функции:

ДНК отмъщение цукор дезоксирибоза, РНК - рибоза, който е допълнен с дезоксирибоза, хидроксилна група. Тази група има по-голямо доверие хидролизамолекула, което променя стабилността на молекулата на РНК.

Нуклеотид, комплементарен на аденина, не се намира в РНК време, като ДНК и урацил- Неметилирана форма на тимин.

ДНК е във форма под-спирала, който се състои от две подобни молекули. РНК молекулите, от друга страна, са много къси и, най-важното, едноверижни.

Структурен анализ на биологично активни РНК молекули, включително тРНК, рРНК, snRNAдруги молекули, които не кодират протеини, което показва, че те са образувани не от една дълга спирала, а от множество къси спирали, разширени почти едно към едно и създават нещо подобно на трета структура катерица. В резултат на това РНК може да катализира химични реакции, например пептидил трансферазният център на рибозомата, който участва в създаването на пептидната връзка на протеините, която се състои изцяло от РНК .

Синтез

Синтезът на РНК в живите клетки се осъществява от ензима - РНК полимераза. При еукариотите различни видове РНК се синтезират от различни, специализирани РНК полимерази. Като цяло, матрицата за синтеза на РНК може да бъде или ДНК, или друга молекула РНК. Например, полиовирусисъздава РНК-съхраняваща РНК полимераза, за да репликира нейния генетичен материал, който е съставен от РНК . Освен това синтезът на РНК за съхранение на РНК, който преди беше характерен за вирусите, също се случва в клетъчните организми в процес, наречен РНК интерференция .

Точно както в случая на ДНК-съхраняваща РНК полимераза, така и в случая на РНК-съхраняваща РНК полимераза, ензимът се добавя към промоутърпоследователност. Вторичната структура на матричната молекула се разгръща за помощ helicaznyполимеразна активност, която, когато се приложи върху субстрата, синтезира РНК от 3" до 5" края на молекулата в посока 5" → 3". ТерминаторТранскрипцията на изходната молекула означава завършване на синтеза Много РНК молекули се синтезират като прекурсорни молекули, които подлежат на "редактиране" - премахване на ненужни части с помощта на РНК-протеинови комплекси .

Например, чревни пръчици rRNA гените се отделят от един склад оперон(в rrnB редът на въртене е следният: 16S - tRNA Glu 2 - 23S -5S) изглежда като една дълга молекула, която след това се разделя на малки участъци със създаването на пакет от пре-rRNA и след това зряла rRNA молекули . Процесът на промяна на нуклеотидната последователност на РНК след синтеза включва обработка или редактиране на РНК.

След завършване на транскрипцията РНК често претърпява модификации (изненадващо), които зависят от функцията на молекулата. При еукариотите процесът на „узряване“ на РНК, за да се подготви за протеинов синтез, често включва снаждане: колекция от некодиращи последователности на протеини ( Introniv) за допълнителен рибонуклеопротеин сплайсозома. След това, до 5" края на молекулата, тРНКеукариотите имат специални нуклеотидни модификации ( шапка с козирка), и до 3" краища аденин, така че заглавието „polyA-khvist“ .

Типи РНК

Пратеник (информационна) РНК- РНК, която служи като посредник при преноса на информация, кодирана в ДНК към рибозомите, молекулярни машини, които синтезират протеинижив организъм. Кодиращата последователност на иРНК показва последователността на аминокиселините на полипептидния протеин . Въпреки това е важно, че повечето РНК не кодират протеини. ciRNA, които не са кодирани, могат да бъдат транскрибирани от други гени (напр. рибозомна РНК) или да бъдат подобни интрони . Класически, добре развити видове РНК, които не могат да бъдат кодирани, са транспортна РНК ( тРНК) тази рРНК, която участва в процеса излъчвания . Има също класове РНК, участващи в генната регулация, обработката на иРНК и други роли. Освен това има РНК молекули, които не могат да бъдат кодирани, създадени катализирамхимически реакции, като рязане и лигуванеРНК молекули . По аналогия с протеините, които катализират химични реакции - ензими ( ензими), се наричат ​​каталитични РНК молекули рибозими.

Тези, които участват в предаването

Основна статистика: тРНК , тРНК , рРНК , tmRNA

Ролята на различните видове РНК в протеиновия синтез (според Уотсън)

Информация за последователността на протеиновите аминокиселини се намира в тРНК. Три последователни нуклеотида ( кодон) представляват същата аминокиселина. В еукариотните клетки пре-иРНК или пре-иРНК се обработва чрез зряла иРНК. Обработката включва отстраняване на некодиращи протеинови последователности ( Introniv). След което иРНК се изнася от ядкикъм цитоплазмата, където към нея са прикрепени рибозоми, които транслират иРНК в допълнение към аминокиселините на тРНК.

В безядрени клетки ( бактерииі археи) Рибозомите могат да се прикрепят към mRNA ензима след транскрипция на RNA фрагмента. Както при еукариотите, така и при прокариотите, жизненият цикъл на иРНК се завършва от контролирани ензими рибонуклеази .

Транспорт ( тРНК) - малки, които сумарно дават около 80 нуклеотидимолекулите с консервативна третична структура носят специфични аминокиселини на мястото на синтеза пептидна връзкапри рибозомата. Кожната тРНК се използва за добавяне на аминокиселини и антикодони за разпознаване и добавяне към иРНК кодони. Антикодонни корекции водни връзкис кодон, който поставя тРНК в позицията, която свързва пептидната връзка между останалата аминокиселина на пептида и аминокиселината, добавена към тРНК. .

Рибозомната РНК (рРНК) е каталитичното съхранение на рибозомите. Еукариотните рибозоми побират четири вида рРНК молекули: 18S, 5.8S, 28Sі 5S. Три четири вида рРНК се синтезират в ядра. В цитоплазмата рибозомната РНК се свързва с рибозомните протеини и образува нуклеопротеин, заглавия рибозома . Рибозомата се свързва с иРНК и синтезира протеин. рРНК се превръща в до 80% от РНК, която се появява в цитоплазмата на еукариотните клетки .

Неидентифициран тип РНК, който е подобен на tRNA и mRNA (tmRNA) и се среща в много бактерии. пластиди. Когато рибозомата се озовава върху дефектни иРНК без стоп кодони, tmRNA прикрепя малък пептид, който насочва протеина за разграждане .

Как да участваме в регулацията на гените

Основна статия: РНК интерференция

В живи клетки са идентифицирани редица видове РНК, които могат да променят вируса на ревен на ген, когато са комплементарни на иРНК или на самия ген. Микро-РНК (21-22 нуклеотида на ден) се намира в еукариотите и протича през механизма РНК интерференция. В този случай комплексът от микроРНК и ензими може да доведе до метилиране на нуклеотиди в ДНК. промоутърген, което е сигнал за промяна в генната активност. Когато различен тип регулация на иРНК, комплементарна на микро-РНК, се влоши . Въпреки това, има miPHK, които увеличават, вместо да променят генната експресия . Малки интерфериращи РНК ( миРНК, 20-25 нуклеотида) често се създават в резултат на разцепване вирусенРНК или ендогенни клетъчни миРНК . Малките интерфериращи РНК също действат чрез РНК интерференция, използвайки механизми, подобни на микро-РНК . При животни е открита така наречената РНК, която взаимодейства с Piwi ( пиРНК, 29-30 нуклеотида), които имат държавни стаисрещу транспониранеи играят роля в осветлението гамети . Освен това piRNA може епигенетичнонамаляват по майчина линия, предавайки на потомството тяхната сила да инхибират експресията на транспозони .

Антисенс РНК е широко разпространена в бактериите, много от които потискат генната експресия или активират експресията . Има няколко антисенс РНК, които се добавят към иРНК, което води до образуването на двойни РНК молекули, които се разграждат от ензими. . РНК молекули с високо молекулно тегло, подобни на иРНК, са идентифицирани в еукариоти. Тези молекули също регулират генната експресия . Като задник можете да насочите Xist, което ще активира един от двата X- хромозомипри женските съвцив .

В допълнение към ролята на други молекули в генната регулация, регулаторните елементи могат да се образуват в 5" и 3" нетранслирани секции на иРНК. Тези елементи могат да действат независимо, като предотвратяват транслацията или добавянето на протеини, например, феритинтъй като молекулите са малки, например, биотин .

обработка на РНК

Основна статистика: Биосинтеза на протеини , Сплайсозома , малка ядрена РНК

Много РНК участват в модификацията на други РНК. Интроните са мутирани от пре-иРНК сплайсозоми, як, крем от протеини, отмъщение на редица малки ядрени РНК (snRNA) . В допълнение, интроните могат да катализират химическата реакция . Синтезиран в резултат на РНК транскрипция, той може да бъде и химически модифициран. При еукариотите химичните модификации на РНК нуклеотидите, например тяхното метилиране, водят до малки ядрени РНК (snRNA, 60-300 нуклеотида). Този тип РНК е локализиран в ядро ta tіtsakh Kahal . След свързването на snRNA с ензими, snRNA се свързва с целевата РНК чрез създаване на двойки между базите на две молекули и ензимите модифицират нуклеотидите на целевата РНК. Рибозомните и трансферните РНК претърпяват много подобни модификации, чиито специфични позиции често се запазват по време на процеса на еволюция. Самите SnRNA също могат да бъдат модифицирани . Водеща РНКпротича процесът Редактиране на РНК V кинетопластика- специални дейности на митохондриите в кинетопластидните протисти (напр. трипанозоми).

Геноми, които са съставени от РНК

Жизнен цикъл на вирус с РНК геном от страна на полиовирус: 1 - придобиване на изходния вирион към рецептора; 2 - вирионът консумира клетката; 3 - транслация на протеини към вируса от РНК към полипептиди; 4 - полимеразите на вируса умножават неговата РНК

Подобно на ДНК, РНК може да съхранява информация за биологични процеси. РНК може да се използва като wiki геном вирусии вирусоподобни частици. РНК геномите могат да бъдат разделени на такива, които не съдържат междинни етапи на ДНК и такива, които се копират в ДНК копие и обратно в РНК за възпроизвеждане ( ретровируси).

Основна статия: Вируси

Има много вируси, например вирус грип, на всички етапи, за да замени генома, който е съставен от РНК. РНК се намира в средата на протеиновата обвивка и се репликира с помощта на РНК-кодирани РНК полимерази. Вирусните геноми, които са съставени от РНК, се делят на

“minus-lanzyg RNA”, която служи само като геном, а като mRNA се образува комплементарна молекула;

Вулкан вирус.

зодия Дева- Друга група патогени, които разрушават генома на РНК и не разрушават протеините. Вонята се възпроизвежда от РНК полимеразите в тялото на владетеля .

Ретровируси и ретротранспозони

При други вируси РНК геномът продължава само една фаза от жизнения цикъл. Virioni се нарича т.н ретровирусипоставят РНК молекули, които, когато влязат в тялото на гостоприемника, се превръщат в матрица за синтеза на ДНК копие. Със своята ДНК матрица той се счита за РНК ген. Крем от вируси порта транскрипциястагнация и класа подвижни елементи на генома - ретротранспозони .

Хипотеза за светлината на РНК

Основна статия: Хипотеза за светлината на РНК

Способността на РНК молекулите едновременно да служат както като носител на информация, така и като катализатор за химични реакции е довела до хипотезата, че РНК е първият нагъващ се полимер, появил се в процеса на предбиологичната еволюция ii. Тази хипотеза се нарича "Хипотеза за РНК-светлина" . Вероятно преди това РНК в първите етапи на еволюцията автокатализира синтеза на други РНК молекули, а също и ДНК. На друг етап от еволюцията ДНК молекулите, бидейки стабилни, се превръщат в резервоар на генетична информация. Синтез на протеин върху РНК матрица с помощта на прото-рибозоми, които са изцяло съставени от РНК, разширявайки силата на предбиологичните системи, прогресивно замествайки протеините с РНК в структурни аспекти. Тази хипотеза се основава на факта, че РНК е богата на РНК и играе роля в протеиновия синтез в биологичните клетки, особено rRNA и tRNA. реликвиРНК светлина.

Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) - макромолекула(една от трите основни, две други - РНКі протеини), което ще гарантира спестяване, предаване от поколение на поколение и внедряване генетични програмиразвитие и функциониране живи организми. Основната роля на ДНК в клитини- моля, не забравяйте да запазите информацияотносно структурата РНКі протеини.

При клитините еукариоти(например, създаниеили друго Рослин) ДНК се намира в клитини ядрав наличност хромозоми, както и в някои клетъчни органоиди ( митохондриитеі пластиди). При клитините прокариотни организми (бактерииі археи) кръгла или линейна ДНК молекула, наречена нуклеоид, е прикрепена в средата към клетъчната мембрана. Те имат низши еукариоти (напр. drizhdzhiv) малките автономни, особено кръгови ДНК молекули също са стеснени, плазмиди. В допълнение, единични или двойни ДНК молекули могат да създават геномДНК отмъщение вируси.

От химическа гледна точка на ДНК - це дълга полимернимолекула, която се състои от блокове, които се повтарят - нуклеотиди. Кожен нуклеотид се образува от азотна основа, цукру ( дезоксирибоза) че фосфатна група. Връзките между нуклеотидите в lancus се образуват от дезоксирибозата и фосфатните групи. В повечето случаи (с изключение на някои вируси, които заместват едноверижната ДНК) макромолекулата на ДНК е съставена от две ДНК бази, ориентирани една към друга. Тази молекула е спирална. Най-общо структурата на молекулата на ДНК води до името „субспирала“.

РНК- полимер, който включва мономери рибонуклеотид. За разлика от ДНК, РНК се създава не от две, а от една полинуклеотидна РНК (грешката е, че РНК вирусите създават полинуклеотидна РНК). РНК нуклеотидите създават водни връзки помежду си. Дължините на РНК са значително по-къси от дължините на ДНК.

РНК мономер – нуклеотид (рибонуклеотид)- състои се от излишък на три вещества: 1) азотна основа, 2) пентакарбонов монозахарид (пентоза) и 3) фосфорна киселина. Азотният скелет на РНК може също да се класифицира в класове пиримидини и пурини.

Пиримидиновите бази на РНК са урацил, цитозин, пуриновите бази са аденин и гуанин. Монозахарид към нуклеотида на РНК, представен от рибоза.

Вижте три вида РНК: 1) информация(информационна) РНК – iRNA (mRNA), 2) транспортРНК – тРНК, 3) рибозомнаРНК – рРНК.

Всички видове РНК съдържат непокътнати полинуклеотиди, имат специфична пространствена конформация и участват в процесите на синтез на протеини. Информацията за произхода на всички видове РНК се съхранява в ДНК. Процесът на синтез на РНК върху ДНК матрица се нарича транскрипция.

Трансфер РНКпоставете 76 (от 75 до 95) нуклеотиди; молекулно тегло - 25 000-30 000. ТРНК частта представлява около 10% от общото съдържание на РНК в клетките. Функции на тРНК: 1) транспорт на аминокиселини до мястото на протеиновия синтез, до рибозомите, 2) посредник при транслацията. В клетките има приблизително 40 вида тРНК, всяка от които се характеризира с уникална последователност от нуклеотиди. Въпреки това, всички тРНК имат редица вътрешномолекулни комплементарни участъци, чрез които тРНК развиват конформации, които наподобяват формата на стабилен лист. Всяка тРНК има бримка за контакт с рибозомата (1), антикодонна бримка (2), бримка за контакт с ензима (3), акцепторен ствол (4), антикодон (5). Аминокиселината се добавя към 3" края на акцепторното стебло. Антикодон- Три нуклеотида, които "разпознават" iRNA кодона. Възможно е да се отбележи, че специфична тРНК може да транспортира аминокиселина, подобна на антикодона. Специфичността на аминокиселината и тРНК се контролира от ензима аминоацил-тРНК синтетаза.

Рибозомна РНКмясто 3000-5000 нуклеотида; молекулно тегло - 1000000-1500000. РРНК частта представлява 80-85% от общото съдържание на РНК в клетките. В комплекс с рибозомни протеини рРНК стабилизира рибозомите - органели, които допринасят за синтеза на протеини. В еукариотните клетки синтезът на рРНК се извършва в ядрата. Функции на рРНК: 1) основен структурен компонент на рибозомите и по този начин осигурява функционирането на рибозомите; 2) осигуряване на взаимодействието между рибозомите и тРНК; 3) кочан, свързващ се с рибозомата и iRNA иницииращия кодон и определената четяща рамка; 4) образуване на активния център на рибозомата.

Когато регистрираме вашата статистика, ние можем да прочетем и получим пълна таблица на ДНК и РНК. Веднага е необходимо да се каже, че има специален клон на биологията, който се занимава с опазване на храненето, прилагане и предаване на информация за околната среда, което се нарича молекулярна биология. Самата тази област е далече.

Има полимери (високомолекулни органични съединения), направени от нуклеотиди, които се наричат ​​нуклеинови киселини. Това елиминира дори важни функции, една от които е запазването на информация за тялото. За да сравните ДНК и РНК (таблицата ще бъде представена в самия край на статията), е необходимо да знаете, че има два вида нуклеинови киселини, които участват в биосинтезата на протеини:

• дезоксирибонуклеинова киселина, която често се нарича съкращение – ДНК;
• рибонуклеинова киселина (или кратко РНК)

Нуклеинова киселина: какво е това?

За да се състави таблица на подреждането на ДНК и РНК, е необходимо да се запознаете задълбочено с тези полинуклеотиди. Да завършим със здравословна диета. І ДНК, і РНК – це нуклеинови киселини. Както беше казано по-рано, миризмите се причиняват от излишък от нуклеотиди.

Тези полимери могат да бъдат открити абсолютно във всеки организъм, тъй като върху раменете им е поставена голяма тежест и:

• спестяване;
• излъчване;
• прилагане на рецесията.

Сега нека подчертаем накратко основните Химическа сила:

• добре е да се разбираме с водата;
• практически не се поддават на разпадане в органични дозатори;
• чувствителни към температурни промени;
• Как може да се види една ДНК молекула в нейната най-проста форма? естествен Джерел, фрагментирането може да бъде предотвратено по време на механични операции;
• Фрагментацията се причинява от ензими, наречени нуклеази.

Прилики и видове ДНК и РНК: пентози

В таблицата на подреждането на ДНК и РНК е важно да се отбележи една много важна прилика между тях - наличието на монозахариди. Важно е да се отбележи, че кожната нуклеинова киселина се предлага в много форми. Разделянето на нуклеиновите киселини на ДНК и РНК възниква в резултат на наличието на различни пентози.

Така например можем да открием дезоксирибоза в ДНК и рибоза в РНК. Обърнете внимание на факта, че при различен въглероден атом в дезоксирибозата няма киселинност. Вчера направихме същата яхния - киселото на киселото има същото значение:

• Тук той съкращава връзките Z 2 и 3;
• добавя стойност към молекулата на ДНК;
• създава резервоар за поставяне на активни молекули в ядрото.

Изравняване на азотни основи

Е, във всичко има пет азотни основи:

• А (аденин);
• G (гуанин);
• C (цитозин);
• Т (тимин);
• U (урацил).

Тези много малки частици са ядрата на нашите молекули. Самите те съдържат цялата генетична информация и ако са точни, тогава в този ред. ДНК може да се раздели на: A, P, C и T, а РНК - A, P, C и U.

Азотните бази съдържат по-голямата част от нуклеиновите киселини. Освен пет презастраховки се хващат и други, но това се случва много рядко.

Принципи на ДНК

Друга важна характеристика е видимостта на няколко партньорски организации (можете да видите цената на снимката). Както стана ясно, първичната структура е верига от нуклеотиди и връзката й на азотни заместители се подчинява на определени закони.

Вторичната структура е субспирална спирала, област за съхранение на кожата, която е специфична за вида. Излишната фосфорна киселина може да се развие в спирали, а азотните основи ще се разтворят в средата.

Останалият елемент е хромозомата. Разберете, че Айфеловата кула е поставена в кутия с боровинки, оста на ДНК молекулата на хромозомата е подредена по този начин. Също така е важно да се отбележи, че една хромозома може да бъде съставена от една или две хроматиди.

Нека поговорим за това как да съставим таблица на подреждането на ДНК и РНК, за структурата на РНК.

Вижте особеностите на РНК

За да сравним сходството на ДНК и РНК (можете да видите таблицата в последния параграф на статията), нека да разгледаме останалите типове:

1. На първо място, тРНК (или транспортната) е едноверижна молекула, която играе роля в транспорта на аминокиселини и синтеза на протеини. Вторичната му структура е „стабилен лист“, а третият е малко навит до ръба.
2. Messenger information (mRNA) е преносът на информация от ДНК молекулите до мястото на протеиновия синтез.
3. Първата част е рРНК (рибозомна). Както стана ясно от името, той се намира в рибозомите.

Какви функции има ДНК?

Чрез редактиране на ДНК и РНК е невъзможно да се пропуснат хранителните функции. Тази информация ще бъде ясно показана в таблицата на чантата.

Въпреки това, без да се съмняваме нито за секунда, можем да потвърдим, че една малка ДНК молекула има цялата генетична информация, програмирана да контролира кожата. Тук се чете:

• здраве;
• rozvitok;
• тривиалността на живота;
• намаляване на болестта;
• сърдечно-съдови заболявания и в.

Разберете, че видяхме всички ДНК молекули от една клетка на човешкото тяло и ги подредихме в редица. Как го уважавате, как видяхте гълъбите? Кой би си помислил, че това са милиметри, но не е така. До края на тази година дължината на копието става 7,5 сантиметра. Невероятно, защо не можем да погледнем плътта без твърд микроскоп? Вдясно е, че молекулите са много силно компресирани. Познайте какво, вече говорихме за размера на Айфеловата кула.

Какви са функциите на ДНК?

1. С носител на генетична информация.
2. Те създават и предават информация.

Какви са функциите на РНК?

За по-точно подреждане на ДНК и РНК е възможно да се разгледат функциите, които водят до други. По-рано беше казано, че има три вида РНК:

• РРНК функционира като структурна основа на рибозомата, освен че взаимодейства с други видове РНК в процеса на протеинов синтез и участва в нагъването на полипептидния протеин.
• Функцията на иРНК е матрица за биосинтеза на протеини.
• TRNA свързва аминокиселините и ги прехвърля към рибозомата за протеинов синтез, кодира аминокиселини и дешифрира генетичния код.

Основи и нивелираща маса

На учениците често се дават задачи по биология и химия - подравняване на ДНК и РНК. Масата винаги ще бъде необходима помощ. Всичко, което беше казано по-рано в статията, можете да научите тук в тази форма.

Без уважение към онези, които са наши Еквивалентни характеристикиОказа се много кратък, успяхме да проучим всички аспекти от живота и функциите на изследваните части. Тази таблица може да служи като полезен лист за измама за сън или просто като напомняне.

Молекулата е не по-малко важна за всеки организъм, присъства в прокариотни клетки, клетки и вируси (РНК вируси).

Разгледахме скритата структура на молекулата в лекцията „“, тук разглеждаме следното хранене:

• Комплементарност на РНК и комплементарност на ДНК
• транскрипция
• излъчване (синтез)

Будова РНК

Освен това структурата на молекулата на РНК е една молекула и съдържа 4 вида азотни бази:

А, U, ° Сі Ж

аз спя 3 тип РНК:

1. Информационна или матрична - i-(m-) РНК— доставя информация за структурата на протеина от ДНК до мястото на протеиновия синтез. (Намира се в ядрото и цитоплазмата на клетките)
2. Трансферна РНК - t-RNA- Трансфер на аминокиселини до мястото на синтеза на протеини - в рибозомите
3. Рибозомна РНК - r-RNA-влиза преди рибозомния склад - съхранява 50% от нейната структура

Транскрипция и превод

РНК транскрипция

Е, както знаем, кожата е уникална.

Транскрипция- Процесът на синтез на РНК от ДНК като матрица, който протича във всички живи клетки. С други думи, това включва трансфер на генетична информация от ДНК към РНК.

Очевидно РНК на кожата е уникална. M-(шаблон или информация) РНК, която се създава, е комплементарна на един ДНК сегмент. Подобно на ДНК, той „подпомага“ транскрипцията Ензим РНК полимераза.Така че точно както при, процесът започва с Инициации(=кочан), тогава ще отида удължаване(=обновяване, продължение) и ще приключи прекратяване на договора(= Оформен, завършен).

След приключване на процеса m-RNA напуска цитоплазмата.

Излъчване

Преводът е много сложен процес и е подобен на добре извършена автоматична хирургическа операция. Нека да разгледаме „по-простия вариант“ - само за да разберем основните процеси на този механизъм, чиято основна цел е да осигури на тялото протеин.

• Молекулата m-RNA напуска ядрото в цитоплазмата и се присъединява към рибозомата.
• В този момент аминокиселините в цитоплазмата се активират и една „сама“ е, че m-RNA и аминокиселините не могат да взаимодействат. Това е необходимият „адаптер“
• Такъв адаптер е t-(трансферна) РНК. Кожната аминокиселина се произвежда от собствена t-RNA. Т-РНК съдържа специално трио от нуклеотиди. (антикодон)която е комплементарна на m-RNA последователността и ще „добави“ аминокиселина към тази последователност.
• , с къпините си, с помощта на специални ензими, разрешава връзките между тях - рибозомата се свива около м-РНК като плъзгач около змийска закопчалка. Полипептидното копие расте, докато рибозомата достигне кодона (3 аминокиселини), което показва сигнала „СТОП“. След това копието се отрязва, протеинът напуска рибозомата.

Генетичен код

Генетичен код- метод, който е ефективен за всички живи организми при кодиране на аминокиселинната последователност на протеините, следваща допълнителната последователност от нуклеотиди.

Как да използвате маса:

• Познайте основата на азота в лявата страна;
• Познавайте помежду си основата на животното;
• Посочете третата основа в дясната колона.

Свитата и на трите е протеиновата аминокиселина, която трябва да създадете.

Силата на генетичния код

1. Триплетност- Значимата единица на кода е съединяването на три нуклеотида (триплет или кодон).
2. Без прекъсване- няма разделителни знаци между тройките, така че информацията се чете непрекъснато.
3. Не препокриващи се- един и същи нуклеотид не може да влезе едновременно в два или повече триплета.
4. Уникалност (специфичност)- Пеещият кодон съдържа само една аминокиселина.
5. Виргенизъм (свръхсветовност)- една и съща аминокиселина може да образува няколко кодона.
6. Универсалност- генетичният код обаче действа в организми с различни нива на сложност - от вируси до хора

Няма нужда да наизустявате и помните силата. Важно е да се разбере, че генетичният код е универсален за всички живи организми! Защо? Затова няма причини