Ang molekula ng RNA ay binubuo ng Lanzyuzhki. Tingnan ang RNA. Ano ang mga function ng RNA. Kahalagahan ng pananaliksik sa RNA sa modernong agham

Ang iba't ibang uri ng DNA at RNA - mga nucleic acid - ay isa sa mga bagay ng pag-aaral ng molecular biology. Ang isa sa mga pinaka-promising na lugar na mabilis na umuunlad nang direkta sa agham na ito ay nananatiling pananaliksik ng RNA.

Maikling tungkol sa Budova RNA

Gayundin, ang RNA, ribonucleic acid, ay isang biopolymer, isang molekula na nabuo ng iba't ibang uri ng nucleotides. Ang skin nucleotide, sa kabuuan nito, ay binubuo ng mga nitrogenous compound (adenine A, guanine P, uracil U at cytosine C) kasama ng ribose at sobrang phosphoric acid. Ang mga residue ng phosphate, na konektado sa mga riboses ng mga nucleotides, ay "nagsasama-sama" sa mga bloke ng imbakan ng RNA sa macromolecule - polynucleotide. Ito ay kung paano itinatag ang orihinal na istraktura ng RNA.

Ang pangalawang istraktura - ang pagbuo ng bovine linkage - ay itinatag sa ilang bahagi ng molekula ayon sa prinsipyo ng complementarity ng nitrogenous bases: adenine ay lumilikha ng isang pares na may uracil para sa suporta ng bovine linkage, at guanine na may cytosine - isang triple ugnayan ng tubig.

Sa kanyang gumaganang anyo, ang molekula ng RNA ay mayroon ding isang tertiary na istraktura - isang espesyal na espasyo, conformation.

Synthesis ng RNA

Lahat ng uri ng RNA ay synthesize ng enzyme RNA polymerase. Maaari itong maging DNA at RNA-depleted, upang ma-catalyze ang synthesis ng parehong DNA at RNA template.

Ang synthesis ng mga base sa complementarity at antiparallelism na direktang nagbabasa ng genetic code ay nangyayari sa ilang yugto.

Ang RNA polymerase ay agad na kinikilala at nakatali sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa DNA promoter, pagkatapos kung saan ang DNA helix ay nag-unwinds sa isang maliit na anggulo at ang pagtitiklop ng RNA molecule ay nagsisimula sa isang gilid. strands, na tinatawag na matrix (ang iba pang strand ng DNA ay tinatawag na coding one - ang kopya mismo є RNA ay synthesize). Tinutukoy ng asymmetricity ng promoter kung aling DNA ang magsisilbing template, sa gayon ay nagpapahintulot sa RNA polymerase na simulan ang synthesis sa tamang direksyon.

Ang offensive stage ay tinatawag na elongation. Ang transcription complex, na kinabibilangan ng RNA polymerase at isang intertwined plot na may DNA-RNA hybrid, ay nagsisimulang gumuho. Sa mundo ng kilusang ito, ang mga hibla ng RNA, na lumalaki, ay unti-unting lumalakas, at ang DNA helix ay nag-uunwind sa harap ng complex at sumusunod dito.

Ang huling yugto ng synthesis ay nangyayari kapag ang RNA polymerase ay umabot sa isang espesyal na seksyon ng matrix, na tinatawag na terminator. Ang pagwawakas (pagkumpleto) ng proseso ay maaaring makamit sa iba't ibang paraan.

Ang mga pangunahing uri ng RNA at ang kanilang mga function sa mga cell

Mabaho tulad nito:

• Impormasyon ng matrix (mRNA). Ito ay tinutulungan ng transkripsyon - ang paglipat ng genetic na impormasyon mula sa DNA.
• Ribosome (rRNA), na nagsisiguro sa proseso ng pagsasalin - synthesis ng protina sa isang mRNA matrix.
• Transportasyon (tRNA). Mayroong pagkilala at transportasyon ng mga amino acid sa ribosome, kung saan nangyayari ang synthesis ng protina, pati na rin ang pakikilahok sa pagsasalin.
• Ang maliit na RNA ay isang malaking klase ng maliliit na molekula na gumaganap ng iba't ibang mga function sa panahon ng mga proseso ng transkripsyon, pagkahinog ng RNA, at pagsasalin.
• Ang mga genome ng RNA ay mga sequence na nag-encode, na naglalaman ng genetic na impormasyon sa iba't ibang mga virus at vironoids.

Noong 1980s, natuklasan ang catalytic activity ng RNA. Ang mga molekula na gumagamit ng kapangyarihang ito ay tinatawag na ribozymes. Ang mga likas na ribozymes ay tila hindi pa rin napakarami, ang kanilang catalytic na aktibidad ay mas mababa, mas mababa sa mga protina, ang protina sa cell ay hindi nagtatapos nang kasama. mahahalagang tungkulin. Sa kasalukuyan, ang matagumpay na gawain ay isinasagawa sa synthesis ng ribozymes, na maaari ring magkaroon ng praktikal na kahalagahan.

Mayroong maliit na katibayan ng iba't ibang uri ng mga molekula ng RNA.

Messenger (impormasyon) RNA

Ang molekula na ito ay na-synthesize sa isang unbraided na piraso ng DNA, na kinokopya ang gene sa paraang ito ay nagko-code para sa isa pang protina.

Ang RNA ng mga eukaryotic cell, una at pangunahin, ang sarili nitong matrix para sa synthesis ng protina, ay dapat mature upang dumaan sa isang kumplikadong iba't ibang mga pagbabago - pagproseso.

Una, sa yugto ng transkripsyon, ang molekula ay napapailalim sa capping: hanggang sa katapusan, isang espesyal na istraktura ang idinagdag na may isa o higit pang binagong mga nucleotide - isang takip. Ito ay gumaganap ng isang papel sa maraming kasunod na mga proseso at nagtataguyod ng katatagan ng mRNA. Hanggang sa katapusan ng pangunahing transcript, ang patlang ng pangalan (A) na buntot ay idinagdag - ang pagkakasunud-sunod ng adenine nucleotides.

Pagkatapos nito, ang pre-mRNA ay maaaring idugtong. Ito ay mga molekula ng mga bahaging hindi naka-coding - mga intron, na sagana sa DNA ng mga eukaryote. Susunod, ang isang pamamaraan ay isinasagawa upang i-edit ang mRNA, kapag ang imbakan nito ay chemically modified, at methylated, pagkatapos kung saan ang mature na mRNA ay tinanggal mula sa cell nucleus.

Ribosomal RNA

Ang batayan ng ribosome ay isang kumplikadong nagsisiguro ng synthesis ng protina, na nabuo ng dalawang mahabang rRNA, na lumikha ng mga subunit ng ribosome. Ang pre-rRNA ay lumilitaw na synthesize at pagkatapos ay sumasailalim sa pagproseso. Kasama rin sa malaking subunit ang mababang molecular weight rRNA, na na-synthesize mula sa katabing gene. Ang Ribosomal RNA ay may mahigpit na nakaimpake na istrukturang tertiary upang magsilbing scaffold para sa mga protina na nasa ribosome at magsagawa ng iba pang mga function.

Sa non-working phase, ang mga subunits ng ribosomes ay pinaghihiwalay; Kapag sinimulan ang proseso ng pagsasalin, ang maliit na subunit rRNA ay sumasali sa template na RNA, pagkatapos nito ay nangyayari ang panlabas na pagdaragdag ng mga elemento ng ribosomal. Kapag ang RNA ng maliit na subunit ay nakikipag-ugnayan sa mRNA, ang natitirang bahagi ng fragment ay mabilis na dumaan sa ribosome (na katumbas ng paggalaw ng ribosome kasama ang mRNA). Ang malaking subunit ng ribosomal RNA ay isang ribozyme, na may kapangyarihang enzymatic. Pinapagana nito ang pagbuo ng mga peptide bond sa pagitan ng mga amino acid sa panahon ng synthesis ng protina.

Dapat pansinin na ang pinakamalaking bahagi ng lahat ng RNA sa mga cell ay naglalaman ng ribosomal na bahagi - 70-80%. Naglalaman ang DNA ng malaking bilang ng mga gene na nag-encode ng rRNA, na nagsisiguro ng napakatindi na transkripsyon.

Ilipat ang RNA

Ang molekula na ito ay kinikilala ng amino acid ng isang espesyal na enzyme at, kapag pinagsama dito, dinadala ang amino acid sa ribosome, kung saan ito ay nagsisilbing tagapamagitan sa proseso ng pagsasalin - synthesis ng protina. Ang paglipat ay nangyayari sa pamamagitan ng pagsasabog sa cell cytoplasm.

Ang mga bagong synthesize na molekula ng tRNA, tulad ng ibang mga uri ng RNA, ay napapailalim sa pagproseso. Ang mature na tRNA sa aktibong anyo nito ay may conformation na kahawig ng isang stable na dahon. Sa "petiole" ng dahon - ang seksyon ng acceptor - ang pagkakasunud-sunod ng CCA na may isang hydroxyl group ay ipinahayag, na nagbubuklod sa amino acid. Mayroong anticodon loop sa protilegal na dulo ng "arch" na kumokonekta sa komplementaryong codon sa mRNA. Ang D-loop ay nagsisilbing magbigkis ng paglilipat ng RNA sa enzyme sa pakikipag-ugnayan sa isang amino acid, at ang T-loop upang magbigkis sa malaking subunit ng ribosome.

Mali RNA

Ang mga uri ng RNA ay gumaganap ng isang papel sa mga proseso ng cellular at aktibong kasangkot.

Kaya, halimbawa, ang mga maliliit na nuklear na RNA sa mga eukaryotic na selula ay nakikibahagi sa pag-splice ng mRNA at, marahil, ay may mga catalytic na kapangyarihan kasabay ng mga spliceos na protina. Ang mga maliliit na nuclear RNA ay lumahok sa pagproseso ng ribosomal at paglilipat ng RNA.

Ang mga maliliit na nakakasagabal na microRNA ay ang pinakamahalagang elemento ng system para sa pag-regulate ng expression ng gene, mahalaga para sa kontrol ng istraktura ng dugo at sigla. Ang sistemang ito ay isang mahalagang bahagi ng immune antiviral cell line.

Mayroon ding isang klase ng maliliit na RNA na gumagana sa mga complex na may mga protina ng Piwi. Ang mga complex na ito ay may mahalagang papel sa pagbuo ng mga selula ng linya ng mikrobyo, sa spermatogenesis sa mga asphyxiated na mobile genetic na elemento.

RNA genome

Ang molekula ng RNA ay maaaring pagsamahin sa genome ng karamihan sa mga virus. Ang mga viral genome ay may iba't ibang uri - ang ilan ay dwarf, ring o linear. Gayundin, ang mga RNA genome ng mga virus ay madalas na naka-segment at sa pangkalahatan ay mas maikli kaysa sa mga genome ng DNA.

Ito ay isang pamilya ng mga virus, ang genetic na impormasyon na kung saan ay naka-encode sa RNA pagkatapos mahawaan ang isang cell ng virus at na-transcribe sa DNA, na pagkatapos ay ipinadala sa genome ng cell ng biktima. Ito ang tinatawag nilang retrovirus. Sa harap nila, sa ngayon, namamalagi ang human immunodeficiency virus.

Kahalagahan ng pananaliksik sa RNA sa modernong agham

Dahil dati ang ideya ng pangalawang papel ng RNA ay mahalaga, ngayon ay malinaw na ito ay isang kinakailangan at mahalagang elemento ng panloob na buhay ng cellular. Maraming mga proseso ng makabuluhang kahalagahan ay hindi maaaring gawin nang walang aktibong pakikilahok ng RNA. Ang mga mekanismo ng naturang mga proseso ay naging hindi alam sa nakalipas na tatlong taon, ngunit hindi pa sinisiyasat iba't ibang species Ang RNA at ang mga pag-andar nito ay unti-unting nagiging mas malinaw nang mas detalyado.

Hindi ibinukod na ang RNA ay may malaking papel sa maaga at maagang buhay ng Earth. Ang mga resulta ng mga kamakailang pag-aaral ay nagpapatunay sa bisa ng hypothesis na ito, na nagpapatotoo sa matagal nang mayamang mekanismo ng paggana ng cell na may partisipasyon ng mga ito at iba pang mga uri ng RNA. Halimbawa, kamakailang natuklasan ang ribopermitter sa mRNA storehouse (isang sistema ng walang protina na regulasyon ng aktibidad ng gene sa yugto ng transkripsyon), sa opinyon ng maraming mga nauna, sa mga huling araw ng panahon, kung kailan ang buhay ay mas primitive batay sa RNA , nang walang paglahok ng DNA at mga protina. Ang mga MicroRNA ay isa ring matagal na bahagi ng sistema ng regulasyon. Ang mga tampok na istruktura ng catalytically active rRNA ay nagpapahiwatig ng unti-unting ebolusyon nito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga bagong fragment sa mga sinaunang protoribosome.

Ang isang detalyadong pag-unawa sa kung anong mga uri ng RNA at kung paano sila kasama sa mga ito at sa iba pang mga proseso ay mahalaga din para sa teoretikal at inilapat na mga lugar ng medisina.

Cytology (greekκύτος - "paghihiganti", dito: "klitina" at λόγος - "cherry", "agham") - hinati biology buhay buhay klitini, їх organoids, ang kanilang buhay, paggana, mga proseso ng pagpaparami ng cell, kasaysayan at kamatayan

Ginagamit din ang mga termino sa cell biology, biology ng tissue (Ingles Cell Biology).

Vinication at pag-unlad ng cytology

Ang sanggol ni Robert Hooke, na inilalarawan sa pamamagitan ng cortical tissue sa ilalim ng mikroskopyo (mula sa aklat na "Micrography", 1664)

Buhay pa rin ang terminong “klitina”. Robert Hooke V 1665 roku, Kapag naglalarawan sa iyo, "subaybayan ang mga masikip na trapiko para sa karagdagang mga napakalaking lente." U 1674 roku Anthony van Leeuwenhoek na itinatag na ang talumpati, na matatagpuan sa gitna ng simbahan, ay nakaayos sa paraan ng pag-awit. Kami ang unang nagpahayag ng klimatiko nuclei. Sa antas na ito, ang kababalaghan ng kultura ay umiikot sa loob ng mahigit isang daang taon.

Ang Vivchennya klitini ay bumilis noong 1830s, nang sila ay lumitaw nang buo mga mikroskopyo. 1838-1839 botanista Matthias Schleiden at anatomista Theodor Schwann Halos magdamag ay naipit nila ang ideya ng isang katawan ng tao sa katawan. Si T. Schwann ang lumikha ng terminong “ teorya ng clitin at paglalahad ng teoryang ito sa mga pagtutulungang siyentipiko. Ang salarin ng cytology ay malapit na nauugnay sa mga nilalang teorya ng clitik- Ang pinakamalawak at pinakamahalaga sa lahat ng biyolohikal na pag-unlad. Ayon sa teorya ng cell, ang lahat ng mga halaman at nilalang ay binubuo ng magkatulad na mga yunit - mga selula, na ang balat ay nagtataglay ng lahat ng kapangyarihan ng nabubuhay.

Ang pinakamahalagang karagdagan sa teorya ng klimatiko ay ang paninindigan ng sikat na naturalistang Aleman Rudolf Virchow Na ang balat ng balat ay nabuo bilang isang resulta ng subsection ng isa pang cell.

Noong 1870s, dalawang pamamaraan ang natuklasan para sa subculture ng mga eukaryotes, na kalaunan ay tinawag mitosisі meiosis. Makalipas ang sampung taon, posible na maitatag ang mga pangunahing katangian ng genetic ng mga ganitong uri ng subgenus. Itinatag na bago ang mitosis, ang isang sub-babala ng mga chromosome ay nangyayari at ang kanilang pantay na pamamahagi sa pagitan ng mga cell ng anak na babae ay nangyayari, na nangangahulugan na ang isang labis na bilang ng mga chromosome ay napanatili sa mga cell ng anak na babae. Bago ang meiosis, ang bilang ng mga chromosome ay nahahati din, ngunit sa unang (pagbawas) na dibisyon, ang yardomatid chromosome ay naghihiwalay sa mga pole ng cell, upang ang mga cell na may isang haploid set ay nabuo, ang bilang ng mga chromosome sa kanila ay dalawang beses mababa sa maternal cell. . Ito ay itinatag na ang bilang, hugis at sukat ng mga chromosome - karyotype- gayunpaman, sa lahat ng somatic cell ng mga nilalang ng isang partikular na species, at ang bilang ng mga chromosome gametes doble ang dami. Sa paglipas ng mga taon, ang mga natuklasang cytological na ito ang naging batayan chromosomal theory ng recession.

Klinikal na cytology

Ang clinical cytology ay isang sangay ng mga diagnostic sa laboratoryo at likas na mapaglarawan. Zokrema, isang mahalagang sangay ng clinical cytology at oncocytology, na may tungkulin sa pag-diagnose ng mga bagong impeksiyon.

Ribonucleic acid (RNA) - isa sa tatlong pangunahing macromolecules(dalawang iba pa - DNAі mga protina), na matatagpuan sa mga kulungan ng lahat ng nabubuhay na bagay mga organismo.

Tulad ng DNA (deoxyribonucleic acid), ang RNA ay binubuo ng isang mahabang istraktura, kung saan ang balat ay tinatawag na nucleotide nitrogenous na base, tsukru riboseі pangkat ng pospeyt. Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides ay nagpapahintulot sa RNA na ma-encode genetic na impormasyon. Lahat ng cellular organism ay gumagawa ng RNA ( mRNA) upang iprograma ang synthesis ng protina.

Ang mga cell RNA ay ginawa sa isang proseso na tinatawag transkripsyon, pagkatapos ay ang synthesis ng RNA sa isang DNA matrix, na isinasagawa ng mga espesyal na enzyme - RNA polymerases. Pagkatapos messenger RNA(mRNA) ay nakikibahagi sa tinatawag na proseso broadcast. Ang pagsasalin ay hindi synthesis ardilya sa mRNA matrix bawat bahagi ribosom. Ang iba pang mga RNA, pagkatapos ng transkripsyon, ay napapailalim sa mga pagbabago sa kemikal, at pagkatapos ng paglikha ng pangalawang at tersiyaryong istruktura, ang mga function ay tinutukoy na nasa loob ng uri ng RNA.

Ang mga monolangular RNA ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga spatial na istruktura, kung saan ang mga bahagi ng mga nucleotide ng parehong lanjung ay ipinares sa bawat isa. Ang mga highly structured na RNA na ito ay nakikibahagi sa synthesis ng cell protein, halimbawa, transport RNA maglingkod para sa pagkilala mga codon at paghahatid araw-araw mga amino acid sa lugar ng synthesis ng protina, at ribosomal RNA nagsisilbing istruktura catalytic ang batayan ng mga ribosom.

Gayunpaman, ang mga pag-andar ng RNA sa mga buhay na selula ay hindi limitado sa kanilang papel sa pagsasalin. Kaya, maliit na nuclear RNA kunin ang kapalaran ng paghihiwalay eukaryotic messenger RNA at iba pang proseso.

Bilang karagdagan, ang mga molekula ng RNA ay pumapasok sa bodega ng ilang mga enzyme (halimbawa, telomerase), sa okremikh RNA ito ay ipinahayag sa enzymatic aktibidad: ang kakayahang masira sa mga bagong molekula ng RNA o, halimbawa, "magdikit" ng dalawang fragment ng RNA. Ang mga RNA na ito ay tinatawag ribozymes.

Serye ng Genomi mga virus Ang mga ito ay binubuo ng RNA, na gumaganap ng isang papel sa parehong paraan na ang DNA ay gumaganap ng isang papel sa ibang mga organismo. Batay sa pagkakaiba-iba ng mga function ng RNA sa mga tao, isang hypothesis ang iniharap na ang RNA ay ang unang molekula na nilikha bago ang paglikha ng sarili sa mga prebiological system.

Kasaysayan ng Vivcheniya

Mga nucleic acid ay binuksan sa 1868 roku Swiss vchenim Johann Friedrich Miescher, na tinawag ang salitang ito na "nuclein", ang mga fragment ng baho ay natagpuan sa core ( lat. Nucleus) . Kalaunan ay ipinahayag iyon bacterial ang mga selula, na walang nucleus, ay naglalaman din ng mga nucleic acid. Kahalagahan ng RNA synthesis mga protina ang bombilya ay kumulo 1939 roku sa trabaho Thorbjorn Oscar Kaspersson, Jean Brachet at Jack Schultz Nakita ni Gerard Mayrbucks si Persha messenger RNA, ano ang code nito hemoglobin kuneho at nagpapakita na kapag ito ay ipinakilala sa mga oocytes Ang parehong protina ay gumaling. Noong 1956-1957, isinagawa ang mga robot ( A. Bilozersky, Aspirin, E. Volkin, L. Astrakhan) para sa itinalagang imbakan ng RNA sa mga cell, na humantong sa konklusyon na ang pangunahing masa ng RNA sa mga cell ay nagiging ribosomal RNA. Nawala ni Pivnichno Ochoa ang Nobel Prize sa Medicine noong 1959 sa pagbuo ng mekanismo ng RNA synthesis. Ang pagkakasunud-sunod ng 77 nucleotides ay kapareho ng tRNA drizhdzhiv Nakilala ang S. cerevisiae noong 1965 sa laboratoryo ni Robert Holey, kung saan siya ay ginawaran ng Nobel Prize sa Medisina noong 1968. Noong 1967 Carl Woese sa pag-aakalang ang RNA ay maaaring catalytic sa kapangyarihan. Vin hanging so called RNA light hypothesis, kung saan ang RNA ng mga proto-organismo ay nagsilbing molekula sa pag-iimbak ng impormasyon (pangunahin ang papel ng impeksyon DNA) ang mga molekulang iyon na nag-catalyze ng mga metabolic reaction (pangunahin ang impeksyon fermenti). 1976 Walter Fires at ang kanyang grupo Unibersidad ng Ghent(Holland) ay nagtalaga ng unang pagkakasunud-sunod sa RNA-revenge genome virus, bacteriophage MS2. Noong unang bahagi ng 1990s, natuklasan na ang pagpapakilala ng mga dayuhang gene sa genome paglago upang sugpuin ang virus ng mga katulad na gene ng mga paglago. Sa parehong oras, ipinakita na ang RNA ay may halos 22 base, na tinatawag na microRNA, gumaganap ng isang tungkulin sa regulasyon sa ontogenesis nematodes C. elegans.

Kemikal na bodega at pagbabago ng mga monomer

Chemistry ng RNA polynucleotide

Nucleotide Ang RNA ay nakatiklop sa tsukru - ribose, kung saan sa posisyon 1" ang isa sa mga suporta ay nakalakip: adenine, guanine, cytosine kung hindi uracil. Phosphate Pinagsasama ng grupo ang ribose sa isang lanyard, na bumubuo ng mga bono sa 3" carbon atom ng isang ribose at sa 5" na posisyon ng isa pa. Mga pangkat ng phosphate sa physiological pH negatibong sisingilin, kaya ang RNA ay isang field anion. Ang RNA ay na-transcribe bilang isang polimer ng apat na backbones ( adenine(A), guanine(G), uracil(U)ta cytosine(C), ngunit sa "mature" na RNA mayroong maraming binagong mga base at stems . Sa kabuuan, ang RNA ay naglalaman ng humigit-kumulang 100 iba't ibang uri ng binagong mga nucleotide, na may 2"-O-methyl ribose ang pinakakaraniwang binagong base, at pseudouridine ang pinakakaraniwang binagong base. .

U pseudouridine(Ψ) ang mga bono sa pagitan ng uracil at ribose ay hindi C - N, ngunit C - C, ang nucleotide na ito ay pinagsama sa iba't ibang posisyon sa mga molekula ng RNA. Zocrema, pseudouridine na mahalaga para sa paggana tRNA . Dahil din sa ating paggalang na ang batayan ay binago - hypoxanthine, deaminated guanine, nucleoside paano mag ring Inosine. Ang inosine ay may mahalagang papel sa virulence genetic code.

Ang papel ng maraming iba pang mga pagbabago ay hindi lubos na nauunawaan, ngunit sa ribosomal RNA mayroong maraming transkripsyon Ang mga pagbabago ay matatagpuan sa mga bahaging mahalaga para sa paggana ng mga ribosom. Halimbawa, sa isa sa mga ribonucleotides, na nakikibahagi sa pagbuo ng peptide bond .

Istruktura

Ang mga base ng nitrogen sa imbakan ng RNA ay maaaring i-ferment mga koneksyon sa tubig sa pagitan ng cytosine at guanine, adenine at uracil, at gayundin sa pagitan ng guanine at uracil . Gayunpaman, posible ang iba pang mga pakikipag-ugnayan, halimbawa, maaaring isara ng ilang adenine ang isang loop, o isang loop na binubuo ng apat na nucleotides, na naglalaman ng base pair na adenine - guanine .

Iba't ibang anyo ng mga nucleic acid. Ang sanggol (mula kaliwa hanggang kanan) ay kinakatawan ng A (karaniwang para sa RNA), B (DNA) at Z (ang bihirang anyo ng DNA)

Ang mga tampok na istruktura ng RNA na nagpapaiba sa mga uri nito ay mahalaga DNA- Obviousness pangkat ng hydroxyl sa 2" na posisyon ng ribose, na nagbibigay-daan sa RNA molecule na mabuo sa A sa halip na B conformation, na kadalasang nakalaan para sa DNA . Ang A-formi ay may malaking uka, isang malaking uka, isang maliit na uka, at isang malawak, maliit na uka. . Ang isa pang indikasyon ng pagkakaroon ng 2" hydroxyl group ay nakasalalay sa katotohanan na ito ay conformationally plastic, upang hindi ito makibahagi sa paglikha ng isang spiral helix, ang mga seksyon ng RNA molecule ay maaaring chemically attacked ng iba pang phosphates ligaments at kanilang pagdura .

"Robot" na anyo ng isang solong lane na molekula ng RNA, tulad ng sa mga protina, kadalasan ay may istrukturang tersiyaryo. Ang tertiary na istraktura ay itinatag sa pag-aayos ng mga elemento ng pangalawang istraktura, na itinatag sa tulong ng mga ligament ng tubig sa gitna ng isang molekula. Mayroong isang bilang ng mga uri ng mga elemento ng pangalawang istraktura - stem-loops, loops at pseudoknots . Dahil sa malaking bilang ng mga posibleng pagpipilian, ang pagpapares ng batayan para sa paglipat ng pangalawang istraktura ng RNA ay mas kumplikado kaysa sa disenyo, mas mababang paglipat ng pangalawang istraktura ng mga protina, at sa oras na ito mayroong mga epektibong programa, halimbawa. , mfold .

Ang kahalagahan ng pag-andar ng mga molekula ng RNA sa kanilang pangalawang istraktura ay ang bahagi ng panloob na landing ng ribosome ( IRES). IRES - Istraktura para sa 5 "KNITSI INformation RNA, Yaka Tnovannnya Ribosomi sa Zvishichynoye mekanismo іniziaca synthesis, vimagaє naya ng espesyal na nababago ( takip) sa 5" dulo ng mga salik ng protina sa pagsisimula. Natukoy ang IRES sa mga viral RNA, ngunit parami nang parami ang naipon na data tungkol sa mga ion din ng mga cell mRNA sa pagsisimula ng mekanismo ng mekanismo na naantala ng IRES sa isip. stress .

Mayroong maraming mga uri ng RNA, halimbawa, ang rRNA at snRNA sa mga cell ay gumaganap bilang mga kumplikadong may mga protina na nauugnay sa mga molekula ng RNA pagkatapos ng kanilang synthesis o (sa mga eukaryotes) na na-export mula sa nucleus patungo sa cytoplasm. Ang mga naturang RNA-protein complexes ay tinatawag na ribonucleoprotein complexes o ribonucleoproteins.

Pagtutugma ng DNA

Sa pagitan ng DNA at RNA mayroong tatlong pangunahing pag-andar:

DNA revenge tsukor deoxyribose, RNA - ribose, na pupunan ng deoxyribose, pangkat ng hydroxyl. Mas may kredibilidad ang grupong ito hydrolysis molekula, na nagbabago sa katatagan ng molekula ng RNA.

Nucleotide, pantulong sa adenine, ay hindi matatagpuan sa RNA oras, tulad ng DNA, at uracil- Unmethylated form ng thymine.

Ang DNA ay nasa anyo sub-spiral, na binubuo ng dalawang magkatulad na molekula. Ang mga molekula ng RNA, sa kabilang banda, ay napakaikli at, higit sa lahat, single-stranded.

Structural analysis ng biologically active RNA molecules, kabilang ang tRNA, rRNA, snRNA iba pang mga molekula na hindi nag-encode ng mga protina, na nagpapakita na ang mga ito ay nabuo hindi mula sa isang mahabang helix, ngunit mula sa maraming maikling helice, pinalawak halos isa hanggang isa at lumikha ng isang bagay na katulad ng ikatlong istraktura ardilya. Bilang resulta, ang RNA ay maaaring mag-catalyze ng mga kemikal na reaksyon, halimbawa, ang peptidyl transferase center ng ribosome, na nakikibahagi sa paglikha ng peptide bond ng mga protina, na ganap na binubuo ng RNA .

Synthesis

Ang synthesis ng RNA sa mga buhay na selula ay isinasagawa ng enzyme - RNA polymerase. Sa mga eukaryote, ang iba't ibang uri ng RNA ay na-synthesize ng iba't ibang, espesyal na RNA polymerases. Sa pangkalahatan, ang matrix para sa RNA synthesis ay maaaring alinman sa DNA o isa pang molekula ng RNA. Halimbawa, mga poliovirus lumikha ng RNA-storage RNA polymerase upang gayahin ang genetic material nito, na binubuo ng RNA . Bukod dito, ang RNA-storage RNA synthesis, na dating katangian ng mga virus, ay nangyayari rin sa mga cellular organism, sa isang proseso na tinatawag na Panghihimasok sa RNA .

Tulad ng sa kaso ng DNA-storage RNA polymerase, kaya sa kaso ng RNA-storage RNA polymerase, ang enzyme ay idinagdag sa tagataguyod pagkakasunod-sunod. Ang pangalawang istraktura ng molekula ng matrix ay nagbubukas para sa tulong helicazny aktibidad ng polymerase, na, kapag inilapat sa substrate, synthesize ang RNA mula sa 3" hanggang 5" na dulo ng molekula sa 5" → 3" na direksyon. Terminator Ang transkripsyon ng output molecule ay nangangahulugan ng pagkumpleto ng synthesis. Maraming RNA molecules ang na-synthesize bilang precursor molecules, na napapailalim sa "pag-edit" - pag-alis ng mga hindi kinakailangang bahagi sa tulong ng RNA-protein complexes .

Halimbawa, bituka sticks Ang mga rRNA genes ay pinaghihiwalay mula sa isang bodega operon(sa rrnB ang pagkakasunud-sunod ng pag-ikot ay ang mga sumusunod: 16S - tRNA Glu 2 - 23S -5S) ay lumilitaw na isang mahabang molekula, na pagkatapos ay nahati sa maliliit na seksyon na may paglikha ng isang bundle ng pre-rRNA, at pagkatapos ay mature na rRNA mga molekula . Ang proseso ng pagbabago ng nucleotide sequence ng RNA pagkatapos ng synthesis ay nagsasangkot ng pagproseso o pag-edit ng RNA.

Matapos makumpleto ang transkripsyon, ang RNA ay madalas na sumasailalim sa mga pagbabago (nakakagulat) na nakasalalay sa pag-andar ng molekula. Sa mga eukaryote, ang proseso ng "pagkahinog" na RNA, upang maihanda ito para sa synthesis ng protina, ay kadalasang nagsasangkot ng paghihiwalay: koleksyon ng mga non-coding sequence ng mga protina ( Introniv) para sa karagdagang ribonucleoprotein spliceosome. Pagkatapos, hanggang sa 5" dulo ng molekula, mRNA Ang mga eukaryote ay may mga espesyal na pagbabago sa nucleotide ( takip), at hanggang 3" na dulo adenine, kaya ang pamagat na "polyA-khvist" .

Tipi RNA

Messenger (impormasyon) RNA- RNA, na nagsisilbing tagapamagitan sa paglilipat ng impormasyong naka-encode sa DNA sa mga ribosom, mga molecular machine na nag-synthesize mga protina buhay na organismo. Ang coding sequence ng mRNA ay nagpapahiwatig ng pagkakasunud-sunod ng mga amino acid ng polypeptide protein . Gayunpaman, mahalaga na ang karamihan sa RNA ay hindi nagko-code para sa mga protina. Ang mga ciRNA na hindi naka-code ay maaaring ma-transcribe mula sa ibang mga gene (halimbawa, ribosomal RNA) o maging katulad na mga intron . Ang mga klasiko, mahusay na binuo na mga uri ng RNA na hindi ma-code ay transport RNA ( tRNA) na rRNA na nakikibahagi sa proseso mga broadcast . Mayroon ding mga klase ng RNA na kasangkot sa regulasyon ng gene, pagproseso ng mRNA at iba pang mga tungkulin. Bilang karagdagan, mayroong mga molekula ng RNA na hindi ma-code, nilikha catalyze mga reaksiyong kemikal, tulad ng pagputol at liguvannya Mga molekula ng RNA . Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga protina na nagpapagana ng mga reaksiyong kemikal - mga enzyme ( mga enzyme), tinatawag ang mga catalytic RNA molecules ribozymes.

Yung mga sumasali sa broadcast

Pangunahing istatistika: mRNA , tRNA , rRNA , tmRNA

Ang papel ng iba't ibang uri ng RNA sa synthesis ng protina (ayon sa Watson)

Ang impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid ng protina ay matatagpuan sa mRNA. Tatlong magkakasunod na nucleotide ( codon) ay kumakatawan sa parehong amino acid. Sa mga eukaryotic cell, ang pre-mRNA o pre-mRNA ay pinoproseso sa pamamagitan ng mature na mRNA. Kasama sa pagpoproseso ang pag-alis ng mga non-coding na sequence ng protina ( Introniv). Pagkatapos kung saan ang mRNA ay na-export mula sa mga butil sa cytoplasm, kung saan ang mga ribosome ay nakakabit dito, na nagsasalin ng mRNA bilang karagdagan sa mga amino acid ng tRNA.

Sa mga selulang walang nuklear ( bakteryaі archaea) Maaaring ikabit ang mga ribosom sa mRNA enzyme pagkatapos ng transkripsyon ng fragment ng RNA. Sa parehong eukaryotes at prokaryotes, ang siklo ng buhay ng mRNA ay nakumpleto ng mga kinokontrol na enzyme ribonucleases .

Transportasyon ( tRNA) - maliit, na nagdaragdag ng hanggang 80 nucleotides ang mga molekula na may konserbatibong istrukturang tersiyaryo ay nagdadala ng mga tiyak na amino acid sa lugar ng synthesis link ng peptide sa ribosome. Ginagamit ang skin tRNA upang magdagdag ng mga amino acid at anticodon para sa pagkilala at pagdaragdag sa mga mRNA codon. Mga pag-aayos ng anticodon mga koneksyon sa tubig na may isang codon na naglalagay ng tRNA sa posisyon na nagbubuklod sa peptide bond sa pagitan ng natitirang amino acid ng peptide at ang amino acid na idinagdag sa tRNA. .

Ang Ribosomal RNA (rRNA) ay ang catalytic storage ng mga ribosome. Ang mga eukaryotic ribosome ay tumanggap ng apat na uri ng mga molekula ng rRNA: 18S, 5.8S, 28Sі 5S. Tatlong apat na uri ng rRNA ang na-synthesize sa nuclei. Sa cytoplasm, ang ribosomal RNA ay pinagsama sa mga ribosomal na protina at mga form nucleoprotein, mga pamagat na ribosome . Ang ribosome ay nakakabit sa mRNA at nag-synthesize ng protina. Ang rRNA ay nagiging hanggang 80% ng RNA na lumilitaw sa cytoplasm ng mga eukaryotic cells .

Isang hindi kilalang uri ng RNA, na katulad ng tRNA at mRNA (tmRNA) at matatagpuan sa maraming bacteria. mga plastid. Kapag ang ribosome ay napunta sa mga may sira na mRNA nang walang mga stop codon, ang tmRNA ay nakakabit ng isang maliit na peptide, na nagdidirekta sa protina para sa pagkasira. .

Paano makibahagi sa regulasyon ng mga gene

Pangunahing artikulo: Panghihimasok sa RNA

Sa mga buhay na selula, natukoy ang ilang uri ng RNA na maaaring magbago ng rhubarb virus ng isang gene kapag komplementaryo sa mRNA o sa gene mismo. Ang Micro-RNA (21-22 nucleotides bawat araw) ay matatagpuan sa mga eukaryote at dumadaloy sa mekanismo Panghihimasok sa RNA. Sa kasong ito, ang complex ng microRNA at enzymes ay maaaring humantong sa methylation ng mga nucleotides sa DNA. tagataguyod gene, na isang senyales ng pagbabago sa aktibidad ng gene. Kapag ang ibang uri ng regulasyon ng mRNA, na pantulong sa micro-RNA, ay nasira . Gayunpaman, may mga miRNA na tumataas sa halip na baguhin ang expression ng gene . Mga maliliit na nakakasagabal na RNA ( miRNA, 20-25 nucleotides) ay madalas na nilikha bilang resulta ng cleavage viral RNA, o mga endogenous na cellular miRNA . Ang mga maliliit na nakakasagabal na RNA ay kumikilos din sa pamamagitan ng RNA interference gamit ang mga mekanismong katulad ng mga micro-RNA . Sa mga hayop, natagpuan ang isang tinatawag na RNA na nakikipag-ugnayan sa Piwi ( piRNA, 29-30 nucleotides) na mayroong mga silid ng estado laban sa transposisyon at gumaganap ng isang papel sa pag-iilaw gametes . Bilang karagdagan, maaari ang piRNA epigenetically bumaba sa linya ng ina, na ipinapasa sa mga supling ang kanilang kapangyarihan na pigilan ang pagpapahayag ng mga transposon .

Ang anti-sense RNA ay laganap sa bakterya, na marami sa mga ito ay pinipigilan ang pagpapahayag ng gene o pinapagana ang pagpapahayag . Mayroong ilang mga antisense RNA na idinagdag sa mRNA, na humahantong sa pagbuo ng mga dobleng molekula ng RNA, na pinababa ng mga enzyme. . Ang mataas na molekular na timbang, ang mga molekula ng RNA na tulad ng mRNA ay nakilala sa mga eukaryotes. Kinokontrol din ng mga molekulang ito ang pagpapahayag ng gene . Bilang isang butt, maaari mong ituro ang Xist, na magpapagana sa isa sa dalawang X- mga chromosome sa mga babae ssavtsiv .

Bilang karagdagan sa papel ng iba pang mga molekula sa regulasyon ng gene, ang mga elemento ng regulasyon ay maaaring mabuo sa 5" at 3" na hindi naisaling mga seksyon ng mRNA. Ang mga elementong ito ay maaaring kumilos nang nakapag-iisa, na pumipigil sa pagsasalin o pagdaragdag ng mga protina, halimbawa, feritin dahil ang mga molekula ay maliit, halimbawa, biotin .

Pagproseso ng RNA

Pangunahing istatistika: Biosynthesis ng protina , Spliceosome , maliit na nuclear RNA

Maraming mga RNA ang nakikibahagi sa pagbabago ng iba pang mga RNA. Ang mga intron ay na-mutate mula sa pre-mRNA spliceosomes, yak, cream ng mga protina, paghihiganti ng ilang maliliit na nuclear RNA (snRNAs) . Bilang karagdagan, ang mga intron ay maaaring mag-catalyze ng kemikal na reaksyon . Na-synthesize bilang resulta ng RNA transcription, maaari rin itong mabago sa kemikal. Sa mga eukaryote, ang mga kemikal na pagbabago ng RNA nucleotides, halimbawa, ang kanilang methylation, ay nagreresulta sa maliliit na nuclear RNAs (snRNAs, 60-300 nucleotides). Ang ganitong uri ng RNA ay naisalokal sa nucleus ta tіtsakh Kahal . Matapos ang kaugnayan ng snRNA sa mga enzyme, ang snRNA ay nagbubuklod sa target na RNA sa pamamagitan ng paglikha ng mga pares sa pagitan ng mga base ng dalawang molekula, at binabago ng mga enzyme ang mga nucleotide ng target na RNA. Ang mga ribosomal at transfer RNA ay sumasailalim sa maraming katulad na mga pagbabago, ang mga tiyak na posisyon na kung saan ay madalas na natipid sa panahon ng proseso ng ebolusyon. Ang mga SnRNA mismo ay maaari ding mabago . Gabay sa RNA nagaganap ang proseso Pag-edit ng RNA V kinetoplasty- mga espesyal na aktibidad ng mitochondria sa kinetoplastid protist (halimbawa, trypanosome).

Mga genome na binubuo ng RNA

Life cycle ng isang virus na may RNA genome sa gilid ng isang poliovirus: 1 - pagkuha ng exit virion sa receptor; 2 - kinakain ng virion ang cell; 3 - pagsasalin ng mga protina sa virus mula sa RNA hanggang polypeptides; 4 - ang mga polymerases ng virus ay nagpaparami ng RNA nito

Tulad ng DNA, ang RNA ay maaaring mag-imbak ng impormasyon tungkol sa mga biological na proseso. Maaaring gamitin ang RNA bilang isang wiki genome mga virus at mga partikulo na parang virus. Ang mga genome ng RNA ay maaaring hatiin sa mga hindi naglalaman ng mga intermediate na yugto ng DNA at sa mga kinopya sa isang kopya ng DNA at pabalik sa RNA para sa pagpaparami ( mga retrovirus).

Pangunahing artikulo: Mga virus

Mayroong maraming mga virus, halimbawa, isang virus trangkaso, sa lahat ng yugto, upang palitan ang genome, na binubuo ng RNA. Ang RNA ay matatagpuan sa gitna ng coat ng protina at ginagaya sa tulong ng RNA-encoded RNA polymerases. Ang mga viral genome, na binubuo ng RNA, ay nahahati sa

"minus-lanzyg RNA", na nagsisilbi lamang bilang isang genome, at bilang mRNA, isang komplementaryong molekula ay nabuo;

Vulcan virus.

Virgo- Isa pang grupo ng mga pathogen na sumisira sa RNA genome at hindi sumisira sa mga protina. Ang baho ay ginagaya ng RNA polymerases sa katawan ng ruler .

Mga retrovirus at retrotransposon

Sa ibang mga virus, ang RNA genome ay tumatagal lamang ng isang yugto ng ikot ng buhay. Virioni ang tawag mga retrovirus ilagay ang mga molekula ng RNA, na, kapag pumasok sila sa katawan ng host, ay nagiging isang matrix para sa synthesis ng isang kopya ng DNA. Sa DNA matrix nito, ito ay itinuturing na isang RNA gene. Cream ng mga virus transkripsyon ng gate pagwawalang-kilos at klase mga mobile na elemento ng genome - retrotranspozoni .

RNA light hypothesis

Pangunahing artikulo: RNA light hypothesis

Ang kakayahan ng mga molekula ng RNA na sabay na magsilbi bilang parehong impormasyon sa carrier at isang katalista para sa mga reaksiyong kemikal ay humantong sa hypothesis na ang RNA ay ang unang folding polymer na lumitaw sa proseso ng prebiological evolution ii. Ang hypothesis na ito ay tinatawag na "RNA-light hypothesis" . Malamang bago nito, ang RNA sa mga unang yugto ng ebolusyon ay nag-autocatalyzed sa synthesis ng iba pang mga molekula ng RNA, at gayundin ang DNA. Sa isa pang yugto ng ebolusyon, ang mga molekula ng DNA, na matatag, ay naging isang reservoir ng genetic na impormasyon. Ang synthesis ng protina sa isang template ng RNA sa tulong ng mga proto-ribosomes, na ganap na binubuo ng RNA, na nagpapalawak ng kapangyarihan ng mga pre-biological system, na unti-unting pinapalitan ang mga protina ng RNA sa mga aspeto ng istruktura. Ang hypothesis na ito ay batay sa katotohanan na ang RNA ay mayaman sa RNA at gumaganap ng isang papel sa synthesis ng protina sa mga biological na selula, lalo na ang rRNA at tRNA. mga labi RNA light.

Deoxyribonucleic acid (DNA) - macromolecule(isa sa tatlong pangunahing, dalawa pa - RNAі mga protina), na titiyakin nagtitipid, paghahatid mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon at pagpapatupad genetic mga programa pag-unlad at paggana mga buhay na organismo. Ang pangunahing papel ng DNA sa clitins- mangyaring tandaan na i-save impormasyon tungkol sa istruktura RNAі mga protina.

Sa clitins mga eukaryote(Halimbawa, critter kung hindi Roslin) Ang DNA ay matatagpuan sa clitini nuclei nasa stock mga chromosome, pati na rin sa ilang mga cellular organoid ( mitochondriaі mga plastid). Sa clitins mga prokaryotic na organismo (bakteryaі archaea) isang pabilog o linear na molekula ng DNA, na tinatawag na nucleoid, ay nakakabit sa gitna sa lamad ng selula. Mayroon silang mas mababang mga eukaryote (halimbawa, drizhdzhiv) maliit na nagsasarili, lalo na ang mga pabilog na molekula ng DNA ay napapahigpit din, plasmids. Bilang karagdagan, ang isa o dobleng molekula ng DNA ay maaaring lumikha genome DNA paghihiganti mga virus.

Mula sa kemikal na pananaw ng DNA - tse dovga polimeriko isang molekula na binubuo ng mga bloke na umuulit - nucleotides. Ang nucleotide ng balat ay nabuo mula sa nitrogenous na base, tsukru ( deoxyribose) na pangkat ng pospeyt. Ang mga bono sa pagitan ng mga nucleotide sa lancus ay nabuo ng mga deoxyribose at phosphate group. Sa karamihan ng mga kaso (maliban sa ilang mga virus na pumapalit sa single-strand na DNA), ang DNA macromolecule ay binubuo ng dalawang DNA base na naka-orient sa isa't isa. Ang molekula na ito ay helical. Sa pangkalahatan, ang istraktura ng molekula ng DNA ay nagbunga ng pangalang "sub-spiral".

RNA- polimer, na kinabibilangan ng mga monomer ribonucleotide. Sa kaibahan sa DNA, ang RNA ay nilikha hindi ng dalawa, ngunit sa pamamagitan ng isang polynucleotide RNA (ang kasalanan ay ang RNA virus ay lumikha ng polynucleotide RNA). Ang mga nucleotide ng RNA ay lumilikha ng mga bono ng tubig sa pagitan nila. Ang mga haba ng RNA ay makabuluhang mas maikli kaysa sa mga haba ng DNA.

RNA monomer - nucleotide (ribonucleotide)- binubuo ng labis na tatlong sangkap: 1) nitrogenous base, 2) pentacarbon monosaccharide (pentose) at 3) phosphoric acid. Ang nitrogen backbone ng RNA ay maaari ding mauri sa mga klase ng pyrimidines at purines.

Ang mga base ng pyrimidine ng RNA ay uracil, cytosine, ang mga base ng purine ay adenine at guanine. Isang monosaccharide sa RNA nucleotide na kinakatawan ng ribose.

Tingnan mo tatlong uri ng RNA: 1) impormasyon(messenger) RNA – iRNA (mRNA), 2) transportasyon RNA – tRNA, 3) ribosomal RNA – rRNA.

Ang lahat ng mga uri ng RNA ay naglalaman ng buo na polynucleotides, mayroong isang tiyak na spatial conformation at nakikilahok sa mga proseso ng synthesis ng protina. Ang impormasyon tungkol sa pinagmulan ng lahat ng uri ng RNA ay nakaimbak sa DNA. Ang proseso ng RNA synthesis sa isang template ng DNA ay tinatawag na transkripsyon.

Ilipat ang RNA ilagay ang 76 (mula 75 hanggang 95) nucleotides; molekular na timbang - 25,000-30,000. Ang bahagi ng tRNA ay bumubuo ng halos 10% ng kabuuang nilalaman ng RNA sa mga selula. Mga function ng tRNA: 1) transportasyon ng mga amino acid sa site ng synthesis ng protina, sa mga ribosom, 2) tagapamagitan ng pagsasalin. Mayroong humigit-kumulang 40 uri ng tRNA sa mga selula, ang bawat isa ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang natatanging pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide. Gayunpaman, ang lahat ng tRNA ay may isang bilang ng mga intramolecular na pantulong na seksyon, kung saan ang mga tRNA ay nagkakaroon ng mga conformation na kahawig ng hugis ng isang matatag na dahon. Alinman sa tRNA ay may loop para sa contact sa ribosome (1), isang anticodon loop (2), isang loop para sa contact sa enzyme (3), isang acceptor stem (4), isang anticodon (5). Ang amino acid ay idinagdag sa 3" dulo ng acceptor stem. Anticodon- Tatlong nucleotide na "kinikilala" ang iRNA codon. Posibleng tandaan na ang isang tiyak na tRNA ay maaaring maghatid ng isang amino acid na katulad ng anticodon. Ang pagtitiyak ng amino acid at tRNA ay kinokontrol ng enzyme aminoacyl-tRNA synthetase.

Ribosomal RNA ilagay ang 3000-5000 nucleotides; molekular na timbang - 1000000-1500000. Ang bahagi ng rRNA ay bumubuo ng 80-85% ng kabuuang nilalaman ng RNA sa mga cell. Sa isang kumplikadong may mga ribosomal na protina, ang rRNA ay nagpapatatag ng mga ribosom - mga organel na nag-aambag sa synthesis ng protina. Sa mga eukaryotic cells, ang rRNA synthesis ay nangyayari sa nuclei. Mga function ng rRNA: 1) isang mahalagang bahagi ng istruktura ng mga ribosom at sa gayon ay tinitiyak ang paggana ng mga ribosom; 2) tinitiyak ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ribosom at tRNA; 3) cob binding sa ribosome at sa iRNA initiator codon at sa itinalagang reading frame; 4) pagbuo ng aktibong sentro ng ribosome.

Kapag nirerehistro ang iyong mga istatistika, maaari kaming magbasa at makakuha ng kumpletong talahanayan ng DNA at RNA. Kaagad na kailangang sabihin na mayroong isang espesyal na sangay ng biology na tumatalakay sa pangangalaga sa nutrisyon, pagpapatupad at paghahatid ng impormasyon sa kapaligiran, na tinatawag na molecular biology. Ang lugar na ito mismo ay malayo.

May mga polymer (high-molecular organic compounds) na gawa sa mga nucleotide, na tinatawag na nucleic acids. Ito ay nagse-save ng kahit na mahalagang mga pag-andar, ang isa ay ang pag-save ng impormasyon tungkol sa katawan. Upang maihambing ang DNA at RNA (ipapakita ang talahanayan sa pinakadulo ng artikulo), kinakailangang malaman na mayroong dalawang uri ng mga nucleic acid na nakikilahok sa biosynthesis ng protina:

• deoxyribonucleic acid, na madalas na tinutukoy bilang isang pagdadaglat - DNA;
• ribonucleic acid (o maikli, RNA)

Nucleic acid: ano ito?

Upang mag-compile ng isang talahanayan ng pagkakahanay ng DNA at RNA, kinakailangan na maging lubos na pamilyar sa mga polynucleotide na ito. Tapusin natin ang isang malusog na diyeta. І DNA, at RNA – ce nucleic acids. Gaya ng nasabi kanina, ang mga baho ay sanhi ng sobrang mga nucleotide.

Ang mga polimer na ito ay maaaring ganap na matukoy sa anumang organismo, dahil ang isang malaking pasanin ay inilalagay sa kanilang mga balikat, at:

• pagtitipid;
• broadcast;
• pagpapatupad ng recession.

Ngayon i-highlight natin sandali ang mga pangunahing Kapangyarihan ng kemikal:

• magandang makisama sa tubig;
• halos hindi ipahiram ang kanilang mga sarili sa pagkawatak-watak sa mga organikong dispenser;
• sensitibo sa mga pagbabago sa temperatura;
• Paano makikita ang isang molekula ng DNA sa pinakasimpleng anyo nito? natural na dzherel, mapipigilan ang pagkapira-piraso sa panahon ng mga mekanikal na operasyon;
• Ang pagkapira-piraso ay sanhi ng mga enzyme na tinatawag na nucleases.

Mga pagkakatulad at uri ng DNA at RNA: pentoses

Sa talahanayan ng pagkakahanay ng DNA at RNA, mahalagang tandaan ang isang napakahalagang pagkakatulad sa pagitan nila - ang pagkakaroon ng monosaccharides. Mahalagang tandaan na ang nucleic acid ng balat ay may iba't ibang anyo. Ang paghahati ng mga nucleic acid sa DNA at RNA ay nangyayari bilang resulta ng pagkakaroon ng iba't ibang mga pentose.

Kaya, halimbawa, maaari nating makita ang deoxyribose sa DNA, at ribose sa RNA. Bigyang-pansin ang katotohanan na may ibang carbon atom sa deoxyribose ay walang acidity. Kahapon gumawa kami ng parehong nilagang - ang asim ng maasim ay may parehong kahulugan:

• Dito niya pinaikli ang mga link na Z 2 at 3;
• nagdaragdag ng halaga sa molekula ng DNA;
• lumilikha ng isang reservoir para sa paglalagay ng mga aktibong molekula sa nucleus.

Pag-leveling ng mga nitrogenous base

Well, mayroong limang nitrogenous base sa lahat:

• A (adenine);
• G (guanine);
• C (cytosine);
• T (thymine);
• U (uracil).

Ang napakaliit na particle na ito ay ang mga core ng ating mga molecule. Sila mismo ay naglalaman ng lahat ng genetic na impormasyon, at kung sila ay tumpak, pagkatapos ay sa ganoong pagkakasunud-sunod. Ang DNA ay maaaring nahahati sa: A, P, C at T, at RNA - A, P, C at U.

Ang mga nitrogenous base ay naglalaman ng karamihan ng mga nucleic acid. Bilang karagdagan sa limang sobrang seguro, ang iba ay nahuhuli, ngunit ito ay napakabihirang mangyari.

Mga Prinsipyo ng DNA

Ang isa pang mahalagang tampok ay ang visibility ng ilang mga peer na organisasyon (makikita mo ang presyo sa larawan). Bilang ito ay naging malinaw, ang pangunahing istraktura ay isang kadena ng mga nucleotides, at ang relasyon nito sa pagitan ng nitrogenous substituents ay napapailalim sa ilang mga batas.

Ang pangalawang istraktura ay isang subspiral spiral, isang lugar ng imbakan ng balat na tiyak sa mga species. Ang sobrang phosphoric acid ay maaaring maging mga spiral, at ang mga nitrogenous na base ay matutunaw sa gitna.

Ang natitirang elemento ay ang chromosome. Unawain na ang Eiffel Tower ay inilalagay sa isang blueberry box, ang axis ng DNA molecule sa chromosome ay nakaayos sa ganitong paraan. Mahalaga rin na tandaan na ang isang chromosome ay maaaring binubuo ng isa o dalawang chromatid.

Pag-usapan natin kung paano pagsamahin ang isang talahanayan ng pagkakahanay ng DNA at RNA, tungkol sa istraktura ng RNA.

Tingnan ang mga kakaibang katangian ng RNA

Upang ihambing ang pagkakatulad ng DNA at RNA (makikita mo ang talahanayan sa natitirang talata ng artikulo), tingnan natin ang mga natitirang uri:

1. Una sa lahat, ang tRNA (o transport) ay isang single-stranded na molekula, na gumaganap ng papel sa transportasyon ng mga amino acid at synthesis ng protina. Ang pangalawang istraktura nito ay isang "matatag na dahon", at ang pangatlo ay nasugatan nang kaunti sa gilid.
2. Ang mensahe ng impormasyon (mRNA) ay ang paglipat ng impormasyon mula sa mga molekula ng DNA patungo sa site ng synthesis ng protina.
3. Ang unang bahagi ay rRNA (ribosomal). Bilang ito ay naging malinaw mula sa pangalan, ito ay matatagpuan sa ribosomes.

Anong mga function ang mayroon ang DNA?

Sa pamamagitan ng pag-edit ng DNA at RNA, imposibleng makaligtaan ang mga nutritional function. Ang impormasyong ito ay malinaw na ipapakita sa talahanayan ng bag.

Gayunpaman, nang walang pag-aalinlangan para sa isang segundo, maaari naming kumpirmahin na ang isang maliit na molekula ng DNA ay may lahat ng genetic na impormasyon na naka-program upang kontrolin ang balat. Mababasa dito:

• kalusugan;
• rozvitok;
• ang walang kabuluhan ng buhay;
• pagbaba sa sakit;
• sakit sa puso-hukuman at sa.

Alamin na nakita namin ang lahat ng mga molekula ng DNA mula sa isang cell ng katawan ng tao at pinagsunod-sunod ang mga ito. Paano mo ito iginagalang, paano mo nakita ang mga kalapati? Sino ang mag-iisip na ito ay millimeters, ngunit hindi ito ganoon. Sa pagtatapos ng taong ito, ang haba ng sibat ay nagiging 7.5 sentimetro. Hindi kapani-paniwala, bakit hindi natin matingnan ang laman nang walang matigas na mikroskopyo? Sa kanan ay ang mga molekula ay napakataas na naka-compress. Guess what, napag-usapan na natin ang laki ng Eiffel Tower.

Ano ang mga function ng DNA?

1. Sa pagdadala ng genetic information.
2. Lumilikha sila at nagpapadala ng impormasyon.

Ano ang mga function ng RNA?

Para sa mas tumpak na pagkakahanay ng DNA at RNA, posibleng tingnan ang mga function na nagreresulta sa iba. Nauna nang sinabi na mayroong tatlong uri ng RNA:

• Ang RRNA ay gumaganap bilang batayan ng istruktura ng ribosome, bilang karagdagan sa pakikipag-ugnay sa iba pang mga uri ng RNA sa proseso ng synthesis ng protina at nakikibahagi sa pagtitiklop ng polypeptide protein.
• Ang function ng mRNA ay isang matrix para sa biosynthesis ng protina.
• Ang TRNA ay nagbubuklod sa mga amino acid at inililipat ang mga ito sa ribosome para sa synthesis ng protina, nag-encode ng mga amino acid, at nagde-decipher ng genetic code.

Mga pangunahing kaalaman at leveling table

Ang mga mag-aaral ay madalas na binibigyan ng mga takdang-aralin sa biology at chemistry—pag-align ng DNA at RNA. Ang talahanayan ay palaging isang kinakailangang tulong. Lahat ng sinabi kanina sa artikulo, matututunan mo dito sa form na ito.

Walang pakialam sa mga sa atin Katumbas na katangian Ito ay naging napakaikli, nagawa naming tuklasin ang lahat ng aspeto ng buhay at pag-andar ng mga nasuri na bahagi. Ang talahanayang ito ay maaaring magsilbi bilang isang kapaki-pakinabang na cheat sheet para sa pagtulog o bilang isang paalala lamang.

Ang molekula ay hindi gaanong mahalaga para sa anumang organismo; ito ay naroroon sa mga prokaryotic na selula, mga selula, at mga virus (mga RNA virus).

Tiningnan namin ang nakatagong istraktura ng molekula sa lektura "", dito tinitingnan namin ang sumusunod na nutrisyon:

• Complementarity ng RNA at complementarity ng DNA
• transkripsyon
• broadcast (synthesis)

Budova RNA

Gayundin, ang istraktura ng molekula ng RNA ay isang solong molekula at naglalaman ng 4 na uri ng mga nitrogenous base:

A, U, Cі G

Tulog ako 3 uri ng RNA:

1. Impormasyon o matrix - i-(m-) RNA— naghahatid ng impormasyon tungkol sa istruktura ng protina mula sa DNA hanggang sa lugar ng synthesis ng protina. (Matatagpuan sa nucleus at cytoplasm ng mga cell)
2. Ilipat ang RNA - t-RNA- Ilipat ang mga amino acid sa site ng synthesis ng protina - sa ribosomes
3. Ribosomal RNA - r-RNA- pumasok bago ang ribosome warehouse - nag-iimbak ng 50% ng istraktura nito

Transkripsyon at Pagsasalin

Transkripsyon ng RNA

Well, tulad ng alam natin, ang balat ay natatangi.

Transkripsyon- Ang proseso ng RNA synthesis mula sa DNA bilang isang matrix, na nangyayari sa lahat ng buhay na selula. Sa madaling salita, ito ay nagsasangkot ng paglipat ng genetic na impormasyon mula sa DNA patungo sa RNA.

Tila, ang RNA ng balat ay natatangi. M-(template o impormasyon) RNA, na nilikha, ay pantulong sa isang segment ng DNA. Tulad ng DNA, ito ay "tumutulong" sa transkripsyon RNA polymerase enzyme. Kaya tulad ng sa, ang proseso ay nagsisimula sa Mga pagsisimula(=cob), pagkatapos ay pupunta ako pagpapahaba(=renewal, continuation) at magtatapos pagwawakas(= Hugis, natapos).

Matapos makumpleto ang proseso, ang m-RNA ay umalis sa cytoplasm.

I-broadcast

Ang pagsasalin ay isang napakakomplikadong proseso at katulad ng isang mahusay na naisagawa na awtomatikong operasyon ng operasyon. Tingnan natin ang "mas simpleng opsyon" - para lamang maunawaan ang mga pangunahing proseso ng mekanismong ito, ang pangunahing layunin kung saan ay upang mabigyan ang katawan ng protina.

• Ang molekula ng m-RNA ay umaalis sa nucleus sa cytoplasm at sumasali sa ribosome.
• Sa puntong ito, ang mga amino acid sa cytoplasm ay isinaaktibo, at ang isang "nag-iisa" ay ang m-RNA at mga amino acid ay hindi maaaring makipag-ugnayan. Ito ang kinakailangang "adapter"
• Ang ganitong adaptor ay t-(paglipat) RNA. Ang amino acid ng balat ay ginawa ng sarili nitong t-RNA. Ang T-RNA ay naglalaman ng isang espesyal na trio ng mga nucleotides. (anticodon) na pantulong sa pagkakasunud-sunod ng m-RNA, at "magdaragdag" ng isang amino acid sa sequence na ito.
• , kasama ang mga blackberry nito, sa tulong ng mga espesyal na enzyme, nireresolba nito ang mga koneksyon sa pagitan nila - ang ribosome ay bumagsak sa paligid ng m-RNA tulad ng isang slider sa paligid ng isang snake-fastener. Ang polypeptide lance ay lumalaki hanggang ang ribosome ay umabot sa codon (3 amino acids), na nagpapahiwatig ng signal na "STOP". Pagkatapos ang sibat ay pinutol, ang protina ay umalis sa ribosome.

Genetic code

Genetic code- isang makapangyarihang paraan para sa lahat ng nabubuhay na organismo upang i-encode ang amino acid sequence ng mga protina na may karagdagang sequence ng mga nucleotides.

Paano gumamit ng mesa:

• Alamin ang batayan ng nitrogen sa kaliwang bahagi;
• Alamin sa isa't isa ang batayan ng hayop;
• Ipahiwatig ang ikatlong base sa kanang hanay.

Ang retinue ng lahat ng tatlo ay ang protina amino acid na kailangan mong malikha.

Ang kapangyarihan ng genetic code

1. Tripletness- Ang makabuluhang yunit ng code ay ang pagsasama ng tatlong nucleotides (triplet o codon).
2. Walang sagabal- walang mga palatandaan ng paghahati sa pagitan ng mga triplets, kaya patuloy na binabasa ang impormasyon.
3. Hindi nagsasapawan- ang parehong nucleotide ay hindi maaaring pumasok sa dalawa o higit pang triplets sa parehong oras.
4. Pagkakatangi-tangi (katangian)- Ang singing codon ay naglalaman lamang ng isang amino acid.
5. Virgenism (superworldliness)- ang parehong amino acid ay maaaring bumuo ng ilang mga codon.
6. Kagalingan sa maraming bagay- ang genetic code ay gumagana, gayunpaman, sa mga organismo ng iba't ibang antas ng pagiging kumplikado - mula sa mga virus hanggang sa mga tao

Hindi na kailangang isaulo at alalahanin ang kapangyarihan. Mahalagang maunawaan na ang genetic code ay unibersal para sa lahat ng nabubuhay na organismo! Bakit? Kaya lang walang dahilan