RNA en DNA. RNA - wat is dit? RNA: struktuur, funksie, spesies

Die tye waarin ons leef word gekenmerk geweldige verandering, 'n groot vooruitgang wanneer mense kry antwoorde op nuwe vrae. Lewe is besig om vinnig vorentoe beweeg, en dat nie so lank gelede onmoontlik gelyk, begin uit te voer. Dit is moontlik dat vandag lyk die plot van die wetenskap fiksie, sal ook binnekort verkry die kenmerke van die werklikheid.

Een van die belangrikste ontdekkings in die tweede helfte van die twintigste eeu is die nukleïensure RNA en DNA wat mense nader aan die ontrafeling van die geheimenisse van die natuur te maak.

nukleïensure

Nukleïensuur - is organiese verbindings wat 'n hoë molekulêre eienskappe. Dit is saamgestel uit waterstof, koolstof, stikstof en fosfor.

Hulle ontdek in 1869 deur F. Miescher, wat die etter ondersoek. Maar dan sy ontdekking het nie heg besondere betekenis. Eers later, toe hierdie sure word in alle diere en plantselle, die begrip van hul enorme rol.

Daar is twee tipes van nukleïensure: RNA en DNA (deoksiribonukleolus en ribonukleïensuur). Hierdie artikel fokus op ribonukleïensuur, maar ook kyk na 'n gemeenskaplike begrip van wat die DNA uitmaak.

Wat is deoksiribonukleïensuur?

DNA - 'n nukleïensuur wat bestaan uit twee dele, wat verbind is deur die wet komplementariteit waterstofbindings stikstofbasisse. Lang kettings gedraai in 'n spiraal van een beurt bevat byna tien nukleotiede. Die deursnee van die dubbelheliks van twee millimeter, die afstand tussen die nukleotiede - ongeveer 'n halwe nanometer. Die lengte van elke molekule bereik soms 'n paar sentimeter. DNA van 'n menslike sel kern lengte van byna twee meter.

Al die genetiese inligting vervat in DNA struktuur. Dit het DNA-replikasie, wat die proses waardeur 'n enkele molekule geproduseer twee identiese beteken - filiale.

Soos reeds opgemerk, die kring bestaan uit die nukleotiede bestaan op sy beurt van stikstofbasisse (adenien, guanien, timien en sitosien) en fosforigsuur oorskot. Alle nukleotiede verskillende stikstofbasisse. Waterstofbinding nie plaasvind tussen al die basisse, adenien, byvoorbeeld, kan slegs verbind met timien of guanien. So, adenien nukleotiede in die liggaam so veel as thymidylic, en die getal van guanien gelyk cytidylic (reëls Chargaff se). Dit blyk dat die volgorde van 'n ketting volgorde die ander waarborg vir, en 'n ketting soos spieël mekaar. So 'n patroon, waarin die nukleotiede van die twee kettings gereël in 'n ordelike en selektief verbind, staan bekend as die beginsel van komplementariteit. Behalwe waterstof verbindings, die dubbelheliks en hidrofobiese koppelvlakke.

Die twee kettings het verskillende rigtings, wat gereël in teenoorgestelde rigtings. Daarom treh 'teenoorgestelde-end klank is pyati'-terminus van 'n ander ketting.

Ekstern DNA molekuul lyk soos 'n wenteltrap, wat is die suiker-fosfaat ruggraat van trappe, trappe en - aanvullende stikstof basis.

Wat is RNA?

RNA - 'n nukleïensuur met monomere genoem ribonukleotiede.

Deur chemiese eienskappe dit is baie soortgelyk aan DNA aangesien beide polimere is nukleotiede verteenwoordig fosfolirovanny N-glikosied radikale wat gebou is op die pentose (vyf-koolstof suiker), 'n fosfaatgroep vyfde koolstofatoom en 'n stikstof basis by 'n eerste koolstofatoom.

Dit verteenwoordig 'n polinukleotied ketting (behalwe vir virusse), wat baie korter as dié van DNA.

Een monomeer van RNA - is die oorblyfsels van die volgende stowwe:

• stikstof basis;
• Vyf-koolstof monosakkaried;
• fosforigsuur.

RNA is pirimidien (sitosien en urasiel) en 'n purien (adenien, guanien) basis. Ribose is 'n monosakkaried RNA nukleotied.

Die verskille van RNA en DNA

Nukleïensure van mekaar verskil deur die volgende eienskappe:

• die bedrag van dit in die sel is afhanklik van die fisiologiese toestand, ouderdom en orrel voorrade;
• DNA bevat deoksiribose koolhidrate, en RNA - ribose;
• stikstofbevattende basis in DNA - timien, terwyl RNA - urasiel;
• klasse verskillende funksies verrig, maar gesintetiseer in 'n DNA matriks;
• DNA bestaan uit 'n dubbel heliks en RNA - uit 'n enkele ketting;
• vir haar uncharacteristic Chargaff reëls, wat in die DNA;
• RNA meer geringe basisse;
• ketting verskil grootliks in lengte.

Geskiedenis van die studie

Cell RNA is vir die eerste keer ontdek deur 'n biochemikus uit Duitsland, Robert Altman in die studie van gisselle. In die middel van die twintigste eeu is dit gedemonstreer die rol van DNA in genetika. Eers dan beskryf en die tipes RNA, funksies, en so aan. 80-90% van die gewig in die sel val op 'n p-RNA, die vorming van saam met die proteïen en ribosome wat deelneem aan die eiwitbiosynthese.

In die sestigerjare van die vorige eeu vir die eerste keer voorgestel dat daar 'n soort wat die genetiese inligting vir proteïensintese dra moet wees. Na hierdie navorsing het bevind dat daar so inligting ribonukleolus sure wat aanvullende afskrifte van gene. Hulle word genoem boodskapper RNA.

In ontsyfer die opgetekende inligting wat betrokke is hulle die sogenaamde suur vervoer.

Later metodes is ontwikkel op te spoor nukleotiedvolgorde en RNA struktuur is geïnstalleer in die ruimte suur. So, is daar gevind dat sommige van hulle, wat genoem ribosieme kan poliribonukleotidnye ketting hang. As gevolg hiervan, het ons begin om te glo dat in 'n tyd toe die lewe begin op die planeet, en waarnemende RNA sonder DNA en proteïene. So het alles transformasies met haar deelname.

Die struktuur van die ribonukleïensuur molekules

Byna al die RNA - 'n enkele ketting van polynucleotides wat op sy beurt bestaan uit monoribonukleotidov - purien en pirimidien basisse.

Nukleotiede is die eerste letters dui basisse:

• adenien (A), A;
• guanien (G), G;
• sitosien (C), C;
• urasiel (U), W.

Hulle word verbind met mekaar drie- en pyatifosfodiefirnymi effekte.

Die meeste verskillende aantal nukleotiede (van 'n paar dekades tot tienduisende) ingesluit in die struktuur van die RNA. Hulle kan sekondêre struktuur te vorm, in wese wat bestaan uit kort dvutsepochnyh stringe, wat komplementêre basisse gevorm.

Struktuur ribnukleinovoy suurmolekule

Soos reeds genoem, die molekule het 'n enkel-gestrand struktuur. RNA sekondêre struktuur ontvang en vorm as gevolg van die interaksie tussen 'n nukleotied. 'N Polimeer wie monomeer is 'n nukleotied bestaan uit 'n suiker oorskot van fosfor suur en stikstof basisse. Ekstern molekuul soos een van die DNA stringe. Nukleotiede adenien en guanien, is deel van die RNA is purien. Sitosien en urasiel is pirimidien basisse.

Die sintese proses

Om RNA molekule gesintetiseer, die matriks is 'n DNA-molekuul. Dikwels, egter, die omgekeerde proses wanneer nuwe deoksiribonukleïensuur molekules gevorm op ribonukleolus matriks. Dit vind plaas wanneer die replikasie van sekere vorme van virusse.

Die basis vir die biosintese kan ook dien ander molekules van ribonukleïensuur. Sy transkripsie wat plaasvind in die selkern, wat baie ensieme, maar die belangrikste van wat is 'n RNA-polimerase.

tipes

Afhangende van die tipe van RNA, sy funksies is ook anders. Daar is verskeie tipes:

• Inligting en RNA;
• ribosomale rRNA;
• vervoer tRNA;
• klein;
• ribosieme;
• virale.

Inligting ribonukleïensuur

Sulke molekules genoem matriks. Hulle maak die sel vir sowat twee persent van die totaal. In eukariotiese selle, is hulle gesintetiseer in die kern vir DNA skikkings, dan verby in die sitoplasma en binding aan ribosome. Verder word hulle templates vir proteïensintese: hulle word verbind deur oordrag RNA, wat aminosure dra. So het die proses van inligting sukses wat besef in 'n unieke struktuur van die proteïen. In sommige virale RNA is ook 'n chromosoom.

Jacob en Mano is openers van hierdie soort. Nie met 'n stewige struktuur, vorm dit 'n geboë loop baan. Nie werk nie, en die RNA gevou en gerol in 'n bal, en in 'n werkende toestand plaasvind.

mRNA dra inligting oor die volgorde van aminosure in 'n proteïen wat gesintetiseer. Elke aminosuur is ingebou in 'n spesifieke plek met die hulp van genetiese kodes, wat eie is, is:

• Drieling - vier mononucleotides moontlik om 'n vier en sestig kodons (genetiese kode) te bou;
• neperekreschivaemost - inligting vloei in een rigting;
• kontinuïteit - werkbeginsel kom neer op die feit dat 'n mens-RNA - een proteïen;
• universaliteit - hierdie of daardie tipe aminosuur is ingebou in alle lewende organismes gelyk;
• ontaarding - die twintig aminosure bekend is en kodon - een en sestig, dit wil sê hulle word geïnkripteer deur 'n aantal genetiese kodes.

Ribosomale ribonukleïensuur

Sulke molekules vorm die oorgrote meerderheid van sellulêre RNA's, naamlik 80-90 persent van die totaal. Hulle kombineer met proteïene en ribosome gevorm word - hierdie organelle presterende proteïensintese.

Ribosome bestaan vyf en sestig persent van die p-RNA en vyf en dertig persent van die proteïen. Dit polinukleotied ketting buig maklik saam met die proteïen.

Die ribosome is saamgestel uit aminosuur en peptied gedeeltes. Hulle is geleë op die kontak oppervlaktes.

Ribosome vrylik kan beweeg in die sel tot proteïene te sintetiseer in die regte plekke. Hulle is nie baie spesifiek en kan nie net inligting uit mRNA lees nie, maar ook om 'n oorsig met hulle te vorm.

Vervoer ribonukleïensuur

tRNA meeste bestudeer. Hulle maak tien persent van sellulêre RNA. Hierdie tipe van RNA bind na aminosure deur 'n spesiale ensiem, en word gelewer aan die ribosome. In hierdie geval, is die aminosure vervoer deur vervoer molekules. Maar dit gebeur dat enkodeer aminosuur verskillende kodons. dra hulle dan is daar verskeie oordrag RNA.

Dit gerol in 'n bal, wanneer aktief, funksionering en het die vorm van 'n klawerblaar.

Dit onderskei die volgende areas:

• akseptor stam met 'n nukleotiedvolgorde ACC;
• gedeelte te dien vir beslaglegging op die ribosome;
• antikodon enkodeer die aminosuur, wat aan hierdie tRNA is aangeheg.

Geringe vorm ribonukleïensuur

Onlangs is RNA spesies aangevul deur 'n nuwe klas, die sogenaamde klein RNA's. Hulle is geneig om 'n universele kontroleerder wat in staat stel of gene in embrioniese ontwikkeling te skakel wees, en ook beheer prosesse binne selle.

Ribosieme ook onlangs aan die lig gebring, hulle is aktief betrokke, toe RNA gegiste, 'n katalisator.

Virale tipes sure

Die virus kan óf ribonukleïensuur of deoksiribonukleolus bestaan. Daarom, met die onderskeie molekules genoem word-RNA bevat. Wanneer ingespuit word in die sel van die virus voorkom omgekeerde transkripsie - wat gebaseer is op ribonukleïensuur, nuwe DNA wat ingebed is in die sel, die versekering van die bestaan en voortplanting van die virus. In 'n ander geval, die vorming van RNS aanvullend tot ontvang. Virusse proteïene belangrike funksies en voortplanting gaan sonder DNA, maar slegs op die basis van inligting vervat in die virus RNA.

replikasie

Met die oog op die algemene begrip van die behoefte om die replikasie proses oorweeg te verbeter, waarin daar twee identiese molekules van nukleïensuur. So begin seldeling.

Dit behels DNA polimerase, DNA-afhanklike RNA polimerase en DNA ligase.

Die replikasie proses behels die volgende stappe:

• despiralization - is 'n sekwensiële ontbinding ouer DNA opwindende die hele molekule;
• waterstof bindings gebreek, waarin die kettings te skei en verskyn replicative vurk;
• aanpassing dNTPs bevry om die basisse ouer ketting;
• cleavage van pirofosfaat van dNTPs molekules en vorming fosfornodiefirnyh verhoudings ter wille van energie;
• respiralizatsiya.

Na vorming van filiaal molekule verdeel nukleus, sitoplasma en rus. So, is die twee dogter selle gevorm, ten volle ontvang al die genetiese inligting.

Daarbenewens het die geïnkripteer primêre struktuur van proteïene wat gesintetiseer in die sel. DNA in hierdie proses neem 'n indirekte rol, eerder as direkte, wat bestaan in die feit dat dit voorkom by die DNA sintese betrokke is by die vorming van proteïene, RNA. Hierdie proses staan bekend transkripsie.

transkripsie

Die sintese van al die molekules plaasvind tydens transkripsie, dit wil sê transkribering genetiese inligting van 'n spesifieke operon DNA. Die proses is soortgelyk in sommige aspekte te herhaal, terwyl ander aansienlik verskil van dit.

Ooreenkomste sluit die volgende dele:

• is besig om te uncoiling van DNA;
• verbreking van waterstofbindings tussen die basisse kringe;
• Dit is aanvullend tot die NTF pas;
• die vorming van waterstofbindings.

Verskille van replikasie:

• wanneer 'n gelas gedeelte van DNA transkripsie, toepaslike transkripsionele, terwyl untwisting ondergaan replikasie hele molekule;
• wanneer getranskribeer pas NTF bevat ribose en urasiel in plaas van timien;
• Inligting word afgeskryf slegs met 'n voorafbepaalde reeks;
• na die vorming van waterstofbindings en die molekule ketting gesintetiseer gebreek, en die ketting skyfies met DNA.

Vir normale werking van die primêre struktuur van RNA moet net eksons buite werking gestel met DNA webwerwe bevat.

Ons het nou net begin met die proses van rypwording van RNA gevorm. Silent afdelings gesny, toegewerk en insiggewende vorm 'n polinukleotied ketting. Verder elke tipe het 'n kenmerkende transformasie.

Die mRNA plaasvind by die aanvanklike einde. Teen die einde gedeelte sluit aan by poliadenilat.

Die tRNA gemodifiseerde basis, die vorming van 'n minderjarige spesies.

By die p-RNA en aparte brandspiritus basisse.

Beskerm teen skade en verbeter vervoer van proteïene in die sitoplasma. RNA in die volwasse staat is wat verband hou met hulle.

Betekenis van deoksiribonukleolus en ribonukleolus sure

Nukleïensure is van groot belang in die organisme. Hulle geberg, vervoer na die sitoplasma en geërf deur dogter selle inligting oor proteïene gesintetiseer in elke sel. Hulle teenwoordig is in alle lewende organismes is, die stabiliteit van hierdie sure is noodsaaklik vir normale funksionering van beide die sel en die hele organisme. Enige veranderinge in hul struktuur sou lei tot sellulêre veranderinge.