RNA in DNA. RNA - kaj je to? RNA: zgradba, funkcija, vrsta

Čas, v katerem živimo, je označena ogromno sprememb, velik napredek, ko so ljudje dobili odgovore na nova vprašanja. Življenje je hitro napreduje, in da je ne dolgo nazaj zdelo nemogoče, se začne izvajati. Možno je, da se danes zdi graf znanstvene fantastike, bo tudi kmalu pridobili značilnosti realnosti.

Eden od najpomembnejših odkritij v drugi polovici dvajsetega stoletja je postal nukleinskih kislin RNK in DNK, ki bi ljudem približali parajo skrivnosti narave.

nukleinske kisline

nukleinske kisline - so organske spojine, ki ima visoko molekulsko lastnosti. Sestoji iz vodika, ogljikovega, dušika in fosforja.

Odkrili so jih leta 1869 F. Miescher, ki je v preiskavi gnoj. Ampak potem odkritje ne pripisujejo posebnega pomena. Šele kasneje, ko so te kisline najdemo v vseh celicah živali in rastlin, razumevanje njihove ogromno vlogo.

Obstajata dve vrsti nukleinskih kislin: RNA in DNA (deoksiribonukleinska in ribonukleinska kislina). Ta članek se osredotoča na ribonukleinske kisline, ampak tudi pogled na skupnem razumevanju, kaj predstavlja DNK.

Kaj je deoksiribonukleinska kislina?

DNK - nukleinske kisline, ki sestoji iz dveh niti, ki so povezani s pravo komplementarnost vodikovih vezi dušikove baze. Dolge verige zvite v spiralo en obrat vsebuje skoraj deset nukleotidov. Premer dvojne vijačnice dveh milimetrov, razdalja med nukleotidi - približno pol nanometrov. Dolžina ene molekule včasih doseže več centimetrov. DNA humanega dolžine celičnega jedra skoraj dva metra.

Vse genetske informacije, vsebovane v strukturi DNK. Ima replikacijo DNK, kar pomeni postopek, s katerim enojna molekula proizvedenega dve identični - hčerinskih.

Kot smo že omenili, je vezje sestoji iz nukleotidov vsebovanih v zameno dušikove baze (adenin, gvanin, timin in citozinskih) ter ostanka fosforne kisline. Vsi nukleotidi različne dušikove baze. vodikova vez ne nastane med vsemi bazami, adenin, na primer, lahko poveže samo z timin ali gvanina. Tako, adenin nukleotidov v telesu toliko, kot timidinsko, in število gvanina enaka cytidylic (pravila Chargaff je). Izkazalo se je, da je zaporedje ene sekvence verige normo drugi, in veriga kot ogledalo drug drugega. Tak vzorec, kjer se dve verigi nukleotidov urejeno razporejeni in povezani selektivno imenuje Načelo dopolnjevanja. Poleg vodikovih spojin, dvojne vijačnice in hidrofobnimi vmesnikov.

Oba verige imajo različne smeri, ki je urejen v nasprotnih smereh. Zato treh` nasprotnega konca je zvok pyati`-terminus druge verige.

navzven DNA molekula spominja spiralno stopnišče, perilen ki je sladkor-fosfatnega ogrodja in koraki - se dopolnjujeta lokaciji dušik.

Kaj je RNA?

RNK - nukleinske kisline z monomeri imenovanih ribonukleotidi.

Z kemijskih lastnostih je zelo podobna DNK, saj sta obe polimeri nukleotidi predstavljajo fosfolirovanny N-glikozid ostanek, ki je zgrajen na pentoze (pet ogljika sladkorja), fosfatna skupina peta ogljikovega atoma in baze dušika pri prvem ogljikovem atomu.

Predstavlja eno polinukleotidno verigo (razen virusi), ki je bistveno krajša od DNA.

Ena monomer RNA - so ostanki od naslednjih snovi:

• baza dušik;
• pet ogljikovih monosaharid;
• fosforjeva kislina.

RNA so pirimidina (citozin in uracil) in purin (adenin, gvanin) baza. Riboza je monosaharid RNA nukleotid.

Razlike v RNA in DNA

Nukleinske kisline se razlikujejo drug od drugega z naslednjimi lastnostmi:

• višina pomoči v celici odvisna od fiziološkega stanja, starosti in organov oskrbo;
• DNK vsebuje deoksiriboznega ogljikovih hidratov, RNA in - riboze;
• dušikova baza v DNK - timin, medtem ko RNK - uracil;
• Razredi različne funkcije, vendar sintetiziramo v matriksu DNA;
• DNK je sestavljen iz dvojne vijačnice, in RNA - iz ene same verige;
• za njo dikcijo pravila Chargaff, ki delujejo v DNK;
• RNA več manjših podlage;
• veriga zelo razlikujejo po dolžini.

Zgodovina študija

Mobilni RNA je prvi odkril biokemik iz Nemčije, Robert Altman v študiji celic kvasovk. V sredini dvajsetega stoletja dokazano vlogo DNK v genetiki. Šele nato je opisano in vrste RNA, funkcij, in tako naprej. 80-90 masnih% v celici pade na p-RNA, ki tvori skupaj s proteini in vključeni v ribosoma protein za biosintezo.

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja prvič predlagal, da mora obstajati neke vrste, ki nosi genetsko informacijo za sintezo beljakovin. Po tej raziskavi ugotovila, da je takšna informacijske ribonukleinske kisline predstavljajo komplementarne kopije genov. Imenujejo se RNA.

V dekodiranje posnete informacije, ki jih je izbral tako imenovane kisline prevoz.

Kasneje metode so bile razvite odkrivanje nukleotidno sekvenco in RNA struktura je nameščen v vesoljskem kislino. Tako je bilo ugotovljeno, da so nekateri izmed njih, ki se imenuje ribocime lahko cepila poliribonukleotidnye verigo. Kot rezultat, smo začeli verjeti, da je v času, ko se je življenje začelo na planetu, in deluje RNA brez DNK in beljakovin. Tako vse transformacije opravili s svojim sodelovanjem.

Struktura molekul ribonukleinske kisline

Skoraj vse RNA - eno samo verigo polinukleotidov, ki so po drugi strani, je sestavljen iz monoribonukleotidov - purina in pirimidinskih baz.

Video: DNK naprava, RNK, ribosome, video

Nukleotidi so začetne črke pomenijo podlage:

• adenin (A), A;
• gvanin (G), G;
• citozin (C), C;
• uracil (U), W.

Ti so povezani med seboj tri- in pyatifosfodiefirnymi obveznic.

Večina različno število nukleotidov (od nekaj deset do nekaj deset tisoč) je vključen v strukturo RNA. Lahko se tvori sekundarno strukturo, ki sestoji v bistvu iz kratkih dvutsepochnyh pramenov, ki so bile oblikovane komplementarnih baz.

Struktura molekula ribnukleinovoy kisline

Kot smo že omenili, molekula ima enoverižne strukturo. RNK sekundarna struktura leži in obliko kot posledica interakcije med nukleotida. Polimer, katerega monomer nukleotid, ki sestoji iz ostanka sladkorja fosforja kisline in dušikovih. Navzven molekulo kot eden od verige DNK. Nukleotidi adenin in gvanin, so del RNA so purin. Citozin in uracil so pirimidinskih baz.

Postopek sinteze

Za RNA molekula sintetizirani, matriks je DNA molekula. Pogosto pa obraten proces pri novih molekul deoksiribonukleinske kisline tvorjen na ribonukleinske matrici. To se zgodi, kadar replikacijo nekaterih vrst virusov.

Osnova za biosintezo lahko služi tudi druge molekule ribonukleinske kisline. Njegov prepis, ki se pojavi v celičnem jedru, ki vključuje številne encime, vendar je najbolj pomembno, od katerih je RNA polimeraza.

vrste

Odvisno od vrste RNA, njegove naloge pa so tudi različni. Obstaja več vrst:

• Informacije in RNA;
• ribosomsko rRNA;
• transportne tRNA;
• manjše;
• ribocime;
• virusno.

Informacije ribonukleinska kislina

Take molekule imenujemo matrika. Ti tvorijo celice za približno dva odstotka celote. V evkariontskih celicah so sintetizirani v jedru za nizi DNK, nato pa poteka v citoplazmo in vezave na ribosome. Poleg tega so postale predloge za sintezo proteinov: so vstopile s prenosom RNA, ki izvajajo aminokisline. Tako postopek informacijske pretvorbe, ki je realizirana z edinstveno strukturo proteina. V nekaterih virusne RNA je tudi kromosom.

Jacob in Mano so odpiranje te vrste. Ni ima čvrsto strukturo, tvori ukrivljeno zanke vezja. Ne deluje, in RNA je zložen in zapakirano v kroglo, in v delovnem stanju poteka.

mRNA prenaša informacijo o zaporedju aminokislin v beljakovine, ki se sintetizira. Vsaka aminokislina je kodiran na določenem mestu s pomočjo genetski kod, ki so značilne:

• Triplet - mogoče zgraditi štiriinšestdeset kodonov (genetskega koda) štiri mononucleotides;
• neperekreschivaemost - informacijskih tokov v eni smeri;
• kontinuiteta - način delovanja pride na dejstvo, da eno RNA - enega proteina;
• univerzalnost - ta ali oni tip aminokisline so kodirani v vseh živih organizmih enako;
• Izrođenost - dvajset aminokislin so znani in kodon - enainšestdeset, kar pomeni, da so kodirana z več genetski kod.

Ribosomsko Ribonukleinska kislina

Takšne molekule predstavljajo veliko večino mobilnih RNA, in sicer, osemdeset do devetdeset odstotkov vseh. Ti združujejo s proteini in tvorjena ribosomi - to organelov opravlja proteinsko sintezo.

Ribosome sestavljena petinšestdeset odstotkov p-RNA petintrideset odstotkov proteina. Ta polinukleotid veriga zlahka upogne skupaj s proteinom.

Ribosomsko je sestavljena iz aminokislinskih in peptidnih odsekov. Nahajajo se na kontaktni površini.

Video: biologija. Biosinteza RNA. Zorenje RNA. vrste RNA. Center za spletno učenje "Foxford"

Ribosome prosto gibljejo v celici za sintezo beljakovin na pravih mestih. Niso zelo specifična in se lahko bere, ne le informacije iz mRNA, ampak tudi, da tvori matriko z njimi.

Promet Ribonukleinska kislina

tRNA najbolj raziskana. Ti predstavljajo deset odstotkov mobilnega RNA. Te vrste RNA vežejo aminokislinam s posebnim encimom in dostavijo do ribosomov. V tem primeru so aminokisline jih transportirajo transportne molekule. Vendar pa se zgodi, da kodiranje aminokislinske različnih kodonov. Nato jih prenesejo obstaja več transfer RNA.

Zviti v klobčič, ko je aktivna, delovanje in ima obliko cloverleaf.

To razlikuje naslednja področja:

• akceptor steblom, ki ima nukleotidno zaporedje ACC;
• odsek služi za pritrditev na ribosoma;
• anticodon kodira aminokislino, ki je pritrjeno na tem tRNA.

Manjša oblika Ribonukleinska kislina

V zadnjem času je bilo RNA vrste dopolnili z novim razredom, tako imenovanih malih RNA. Obstaja verjetnost, da bo univerzalni krmilnik, ki omogočiti ali onemogočiti genov v embrionalni razvoj, in tudi nadzira procese znotraj celice.

Ribozimi tudi pred kratkim razkrila, da so aktivno vključeni, ko fermentirano RNA, pri čemer je katalizator.

Virusne vrste kislin

Virus lahko obsegajo bodisi ribonukleinske kisline ali deoksiribonukleinske. Zato z ustreznimi molekul imenujemo vsebuje RNA. Kadar injiciramo v celico virusa pojavi reverzne transkripcije - na osnovi ribonukleinske kisline, nove DNA, ki so vgrajeni v celici, ki zagotavlja obstoj in replikacija virusa. V drugem primeru, oblikovanje RNA dopolnjuje prejeli. Virusi beljakovin vitalne funkcije in razmnoževanje gre brez DNK, vendar le na podlagi informacij iz virusa RNA.

Video: interference RNA

replikacija

Da bi izboljšali splošno razumevanje treba preučiti proces replikacije, v katerem sta dve identični molekuli nukleinske kisline. Tako se začne delitev celic.

Gre za DNA polimerazo, DNA-odvisno RNA-polimerazo in DNA ligaze.

Proces podvajanja vključuje naslednje korake:

• despiralization - je zaporedna odvijanje matično DNK zanimiv cele molekule;
• vodikove vezi so razdeljene, kjer verige ločevanje in prikaže replikacije vilice;
• nastavljiv dNTP-jev Sproščeni do baze matični verigi;
• cepitev pirofosfata od dNTP molekul in postavitev fosfornodiefirnyh odnosi na račun energije;
• respiralizatsiya.

Po tvorbi podrejenega molekul razdeljena jedra, citoplazmo in ostalim. Tako sta nastala dva hčerinske celice, v celoti je prejela vse genetske informacije.

Poleg tega je kodiran primarna struktura proteinov, ki se sintetizirajo v celici. DNA v tem procesu je posredno del, ne pa neposredno, sestoji v tem, da se pojavlja na sintezo DNA, ki sodeluje pri tvorbi proteinov, RNA. Ta proces se imenuje prepisu.

prepis

Sinteza vseh molekul pojavi med transkripcijo, tj prepisovanje genetsko informacijo iz določene operonu DNA. Proces je podoben v nekaterih pogledih posnemanja, drugi pa precej razlikuje od njega.

Podobnosti vključuje naslednje sestavne dele:

• začenja odmotavanje DNA;
• pretrganje vodikove vezi med baznih vezij;
• je komplementarna prilagoditi NTF;
• tvorba vodikove vezi.

Razlike iz replikacije:

• ko prstasto del transkripcijo DNA, primernih transkripcijskih, medtem odvijanje podvržen replikacijo celotne molekule;
• kadar je prepisana prilagodi NTF vsebujejo riboze in uracil namesto timina;
• Informacije se odpiše le z vnaprej določenem območju;
• Po tvorbi vodikovih vezi in molekul verigo sintetiziramo zdrobljen, in veriga zdrsne z DNK.

Pri normalnem delovanju primarne strukture RNA vsebuje samo eksonov razgrajene z mest DNA.

Pravkar smo začeli proces zorenja RNA oblikovane. Silent deli so cut, sešiti in informativni obrazec polinukleotidno verigo. Poleg tega vsaka vrsta ima značilen transformacijo.

MRNA pride vstopu v začetno konec. Do konca del pridruži poliadenilat.

TRNA modificirane osnove, ki tvori manj pomembne vrste.

Na p-RNK in samostojnih metiliranih bazami.

Zaščito pred poškodbami in izboljšanje prometa beljakovin v citoplazmo. RNA v zrelem stanju so povezani z njimi.

Pomen deoksiribonukleinska in ribonukleinskih kislin

Nukleinske kisline so zelo pomembni v organizmu. Ti hraniti, prevažati v citoplazmo in podedoval hčerinski celici informacije o proteini sintetizirajo v vsaki celici. Prisotni so v vseh živih organizmih, stabilnost teh kislin je ključnega pomena za normalno delovanje tako celice in celotnega organizma. Morebitne spremembe v njihovi strukturi bi privedlo do celične spremembe.