RotaPost - Эффективная реклама в блогах eTXT Kwork.ru - услуги фрилансеров от 500 руб. Hosting Ukraine RotaPost - Эффективная реклама в блогах
Баннер партнерской программы Студворк 240x400
Категории сайта
Мої статті [581]
тут есть все: Україна, 2012, поеми, твори, біографія, творчість, поети, ДРЮ, ДПА, ЗНО, реферати, тематика, біографія, вірші, література зі шкільної програми, поиск, скачать, новости, библиотека, бесплатно, видео, музыка, приколы, эротика, гороскоп, прогноз, фильмы, почта, реферат, софт, архив, погоды, серийник, ключик, курсовая, файловый
Случайные анекдоты
Наш опрос
Оцініть мій сайт
Результаты
Всего ответов: 52
Блок 5360
Блок 9037
Оцініть мій сайт
Результаты
Всего ответов: 52
Регистрация

Поиск



Главная » Статьи » Твори, оповідання » Мої статті [ Добавить статью ]

дезоксирибонуклеїнова кислота

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

РНК (РНК) - нуклеїнові кислоти, полімери нуклеотидів, до складу яких входить залишок ортофосфорної кислоти, рибоза (на відміну від ДНК, що містить дезоксирибози) і азотисті основи - аденін, цитозин, гуанін і урацил (на відміну від ДНК, що містить замість урацилу тимін). Ці молекули містяться в клітинах усіх живих організмів, а також у деяких вірусів.

Клітинні РНК утворюються в ході процесу, що зветься транскрипцією, тобто синтезу РНК на матриці ДНК, що здійснюється спеціальними ферментами - РНК-полімерази. Потім матричні РНК (мРНК) беруть участь у процесі, що називається трансляцією.

Трансляція - це синтез білка на матриці мРНК за участю рибосом. Інші РНК після транскрипції піддаються хімічним модифікаціям, і після утворення вторинної та третинної структур виконують функції, що залежать від типу РНК. Для одноланцюжкові РНК характерні різноманітні просторові структури, в яких частина нуклеотидів одного і того ж ланцюга спарені між собою. Деякі високо структуровані РНК приймають участь у синтезі білка клітини, наприклад, транспортні РНК служать для впізнавання кодонів та доставки відповідних амінокислот до місця синтезу білка, а матричні РНК служать структурною і каталітичною основою рибосом.

Однак функції РНК в сучасних клітинах не обмежуються їх роллю в трансляції. Так малі ядерні РНК беруть участь у сплайсингу еукаріотичних матричних РНК та інших процесах. Крім того, що молекули РНК входять до складу деяких ферментів (наприклад, теломерази) у окремих РНК виявлена власна ензиматична активність, здатність вносити розриви в інші молекули РНК або, навпаки, «склеювати» два РНК-фрагмента. Такі РНК називаються рибозимами. Геноми ряду вірусів складаються з РНК, тобто у них вона відіграє роль, яку у вищих організмів виконує ДНК.

На підставі різноманітності функцій РНК в клітині була висунута гіпотеза, згідно з якою РНК - перша молекула, здатна до само відтворення в добіологічних системах.

2 ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ РНК

Нуклеїнові кислоти були відкриті в 1868 році швейцарським учений Іоганном Фрідріхом Мішер, який назвав ці речовини «нуклеін», оскільки вони були виявлені в ядрі (лат. nucleus). Пізніше було виявлено, що бактеріальні клітини, в яких немає ядра, теж містять нуклеїнові кислоти. Значення РНК в синтезі білків було припущено в 1939 році в роботі Торберна Оскара Касперсона, Жана Брачета і Джека Шульца . Джерард Маірбакс виділив першу матричну РНК, що кодує гемоглобін кролика і показав, що при її введені в ооцити утворюється той же самий білок. У Радянському Союзі в 1956-1957 роках проводилися роботи (А. Білозерський, О. Спірін, Е. Волкін, Ф. Астрахан) з визначення складу РНК клітин, які привели до висновку, що основну масу РНК в клітині становлять рибосомні РНК. Северо Очоа отримав Нобелівську премію з медицини в 1959 році за відкриття механізму синтезу РНК. Послідовність з 77 нуклеотидів однієї з тРНК дріжджів S. cerevisiae була визначена в 1965 році в лабораторії Роберта Холі, за що в 1968 році він отримав Нобелівську премію з медицини. У 1967 Карл Воуз припустив, що РНК мають каталітичні властивості. Він висунув так звану Гіпотезу РНК-світу, в якому РНК прото-організмів служила і як молекули зберігання інформації (зараз ця роль виконується ДНК) і молекули, яка каналізувала метаболічні реакції (зараз це роблять ферменти). У 1976 Уолтер Фаерс і його група з Гентського університету (Голландія) визначили першу послідовність генному РНК- яке міститься у вірусі, бактеріофага MS2. На початку 1990-х було виявлено, що введення чужорідних генів у геном рослин призводить до придушення вираження аналогічних генів рослини. Приблизно в цей же час було показано, що РНК довжиною близько 22 підстав, які зараз називаються мікро-РНК, відіграють регуляторну роль в онтогенезі нематод C.elegans.

Гіпотеза про значення РНК в синтезі білків була висловлена Торбьерном Касперссоном (Torbjцrn Caspersson) на основі досліджень 1937-1939 рр., В результаті яких було показано, що клітини, що активно синтезують білок, містять велику кількість РНК. Підтвердження гіпотези було отримано Юбером Шантренне (Hubert Chantrenne).

3 ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ РНК

Нуклеотиди РНК складаються з цукру - рибози, до якої в положенні 1 приєднано одна з підстав: аденін, гуанін, цитозин або урацил. Фосфатна група поєднує рибози в ланцюжок, утворюючи зв'язку з 3 атомом вуглецю однієї рибози і в 5' становищі іншого. Фосфатні групи при фізіологічному рН негативно заряджені, тому РНК - поліаніонів. РНК транскрибується як полімер чотирьох підстав (аденіну (A), гуаніну (G), урацилу (U) і цитозину (C)), але в «зрілої» РНК є багато модифікованих підстав і цукрів. Всього в РНК налічується близько 100 різних видів модифікованих нуклеозидів, з яких 2'-О-метілрібоза найбільш часта модифікація цукру, а псевдоурідін - найбільш часто зустрічається модифіковане підставу. У псевдоурідіна (Ш) зв'язок між урацилом і рибозою не C - N, а C - C, цей нуклеотид зустрічається в різних положеннях у молекулах РНК. Зокрема, псевдоурідін важливий для функціонування тРНК. Інше заслуговує на увагу модифікована підстава - гіпоксантин, деамінірованний гуанін, нуклеозид якого носить назву інозину. Інозин відіграє важливу роль у забезпеченні виродженністю генетичного коду. Роль багатьох інших модифікацій не до кінця вивчена, але в рибосомальної РНК багато пост-транскрипційних модифікацій знаходяться у важливих для функціонування рибосоми ділянках. Наприклад, на одному з рибонуклеотидів, що беруть участь в утворенні пептидного зв'язку.

Азотисті основи у складі РНК можуть утворювати водневі зв'язки між цитозином і гуаніном, аденін і урацилом, а також між гуаніном і урацилом. Однак можливі й інші взаємодії, наприклад, кілька аденінів можуть утворювати петлю, або петля, що складається з чотирьох нуклеотидів, в якій є пара підстав аденін - гуанін.

рнк рибонуклеїнова кислота

Важлива структурна особливість РНК, що відрізняє її від ДНК - наявність гідроксильної групи в 2' положенні рибози, яка дозволяє молекулі РНК існувати в А, а не В-конформації, що найчастіше спостерігається у ДНК. У А-форми глибока і вузька велика борозенка і неглибока і широка мала борозенка. Другий наслідок наявності 2' гідроксильної групи полягає в тому, що конфірмаційної пластичні, тобто не приймають участь в утворенні подвійної спіралі, ділянки молекули РНК можуть хімічно атакувати інші фосфатні зв'язку та їх розщеплювати.

«Робоча» форма одноланцюжкові молекули РНК, як і у білків, часто володіє третинною структурою. Третинна структура утворюється на основі елементів вторинної структури, що утворюється за допомогою водневих зв'язків усередині однієї молекули. Розрізняють декілька типів елементів вторинної структури - стебло-петлі, петлі і псевдовузли. У силу великої кількості можливих варіантів спарювання підстав передбачення вторинної структури РНК - набагато складніше завдання, ніж передбачення вторинної структури білків, але в даний час є ефективні програми, наприклад, mfold.

Прикладом залежності функцій молекул РНК від їх вторинної структури є ділянки внутрішньої посадки рибосоми (IRES). IRES - структура на 5' кінці інформаційної РНК, яка забезпечує приєднання рибосоми в обхід звичайного механізму ініціації синтезу білка, що вимагає наявності особливого модифікованого підстави (кепа) на 5' кінці і білкових факторів ініціації. Спочатку IRES були виявлені у вірусних РНК, але зараз накопичується все більше даних про те, що клітинні мРНК також використовують IRES-залежний механізм ініціації в умовах стресу.

Багато типів РНК, наприклад, рРНК і мяРНК (малі ядерні РНК) в клітині функціонують у вигляді комплексів з білками, які асоціюють з молекулами РНК після їх синтезу або (у еукаріотів) експорту з ядра в цитоплазму. Такі РНК-білкові комплекси називаються рибонуклеопротеїновими комплексами або рибонуклеопротеїдами.

4 ТИПИ РНК

Матрична рибонуклеїнова кислота (мРНК, синонім - інформаційна РНК, іРНК) - РНК, що відповідає за перенесення інформації про первинну структуру білків від ДНК до місць синтезу білків. мРНК синтезується на основі ДНК в ході транскрипції, після чого, у свою чергу, використовується під час трансляції як матриця для синтезу білків. Тим самим мРНК грає важливу роль в «прояві» (експресії) генів.

Довжина типової зрілої мРНК складає від кількох сотень до кількох тисяч нуклеотидів. Найдовші мРНК відмічені у (+) оц РНК-вмісних вірусів, наприклад пікорнавірусів, проте слід пам'ятати, що у цих вірусів мРНК утворює весь їхній геном.

ДНК нерідко порівнюють з кресленнями для виготовлення білків. Розвиваючи цю інженерно-виробничу аналогію, можна сказати, що, якщо ДНК - це повний набір креслень для виготовлення білків, що знаходиться на зберіганні в сейфі директора заводу, то мРНК - тимчасова робоча копія креслення, що видається в складальний цех.

Однак переважна більшість РНК не кодують білок. Ці некодуючі РНК можуть транскрибувати з окремих генів (наприклад, рибосомальні РНК) або бути похідними інтронів. Класичні, добре вивчені типи некодуючих РНК - це транспортні РНК (тРНК) і рРНК, які беруть участь у процесі трансляції. Існують також класи РНК, відповідальні за регуляцію генів, процесинг мРНК і інші ролі. Крім того, є й молекули некодуючих РНК, здатні каталізувати хімічні реакції, такі, як розрізання та лігірування молекул РНК. За аналогією з білками, здатними каталізувати хімічні реакції - ензимами (ферментами), каталітичні молекули РНК називаються рибозімами.

Транспортні (тРНК) - малі, що складаються з приблизно 80 нуклеотидів, молекули з консервативною третинною структурою. Вони переносять специфічні амінокислоти до місця синтезу пептидного зв'язку в рибосомі. Кожна тРНК містить ділянку для приєднання амінокислоти і антикодон для пізнавання та приєднання до кодону мРНК. Антикодон утворює водневі зв'язки з кодоном, що поміщає тРНК в положення, що сприяє утворенню пептидного зв'язку між останньою амінокислотою утвореного пептиду і амінокислотою, приєднаною до тРНК.

Рибосомальні РНК (рРНК) - каталітична складова рибосом. Еукаріотичні рибосоми містять чотири типи молекул рРНК: 18S, 5.8S, 28S і 5S. Три з чотирьох типів рРНК синтезуються в полісом. У цитоплазмі рибосомальні РНК з'єднуються з рибосомальними білками і формують нуклеопротеїн, званий рибосомою. Рибосома приєднується до мРНК і синтезує білок. рРНК складає до 80% РНК, що виявляється в цитоплазмі еукаріотичної клітини. Незвичайний тип РНК, який діє в якості тРНК і мРНК (тмРНК) виявлений у багатьох бактеріях і пластидах. При зупинці рибосоми на дефектних мРНК без стоп-кодонів тмРНК приєднує невеликий пептид, що направляє білок на деградацію. Мікро-РНК (21-22 нуклеотиду в довжину) знайдені в еукаріот і впливають через механізм РНК-інтерференції. При цьому комплекс мікро-РНК і ферментів може призводити до метилювання нуклеотидів в ДНК промотора гена, що служить сигналом для зменшення активності гена. При використанні іншого типу регуляції мРНК, комплементарна мікро-РНК, деградує. Однак є й міРНК, які збільшують, а не зменшують експресію генів.

Малі інтерферуючі РНК (міРНК, 20-25 нуклеотидів) часто утворюються в результаті розщеплення вірусних РНК, але існують і ендогенні клітинні міРНК. Малі інтерферуючі РНК також діють через РНК-інтерференцію за схожими з мікро-РНК механізмам.

5 ПОРІВНЯННЯ З ДНК

Між ДНК і РНК є три основні відмінності. ДНК містить цукор дезоксирибозу, РНК - рибозу, у якої є додаткова, порівняно з дезоксирибозою, гідроксильна група. Ця група збільшує ймовірність гідролізу молекули, тобто зменшує стабільність молекули РНК.

Нуклеотид, комплементарний аденін, в РНК не тимін, як в ДНК, а урацил - неметилована форма тиміну.

ДНК існує у формі подвійної спіралі, що складається з двох окремих молекул. Молекули РНК, в середньому, набагато коротше і переважно одноланцюжкові.

Структурний аналіз біологічно активних молекул РНК, включаючи тРНК, рРНК, мяРНК та інші молекули, які не кодують білків, показав, що вони складаються не з однієї довгої спіралі, а з численних коротких спіралей, розташованих близько один до одного і утворюють щось, схоже на третинну структуру білка. У результаті цього РНК може каталізувати хімічні реакції, наприклад, пептид-трансферазний центр рибосоми, що бере участь в утворенні пептидного зв'язку білків, повністю складається з РНК.

6 ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІЙ

1. Процесинг. Багато РНК беруть участь в модифікації інших РНК. Інтрони вирізують з про-мРНК Сплайсосома, які, крім білків, містять декілька малих ядерних РНК (мяРНК). Крім того, інтрони можуть каталізувати власне вирізання. Синтезована в результаті транскрипції РНК також може бути хімічно модифікована. У еукаріотів хімічні модифікації нуклеотидів РНК, наприклад, їх метилування, виконується малими ядерними РНК (мяРНК, 60-300 нуклеотидів). Цей тип РНК локалізується в ядерці і тільцях Кахаля. Після асоціації мяРНК з ферментами, мяРНК зв'язуються з РНК-мішенню шляхом утворення пар між основами двох молекул, а ферменти модифікують нуклеотиди РНК-мішені. Рибосомальні і транспортні РНК містять багато подібних модифікацій, конкретне положення яких часто зберігається в процесі еволюції. Також можуть бути модифіковані мяРНК і самі мяРНК.

2. Трансляція. тРНК приєднують певні амінокислоти в цитоплазмі і направляється до місця синтезу білка на іРНК де зв`язується з кодоном і віддає амінокислоту яка використовується для синтезу білка.

3. Інформаційна функція. У деяких вірусів РНК виконує подібні функції як ДНК у еукаріотів. Також інформаційну функцію виконує іРНК яка переносить інформацію про білок і є місцем його синтезу.

4. Регуляція генів. Деякі типи РНК беруть участь у регулюванні генів збільшуючи чи зменшуючи його активність. Це так звані міРНК (малі інтерферуючі РНК) та мікро-РНК.

5. Каталітична. Є так звані ферменти які відносяться до РНК вони називаються рибозими. Ці ферменти виконують різноманітні функції і мають своєрідну будову.

ВИСНОВОК

РНК - молекули білкового походження які виконують найрізноманітніші функції, існують в клітинах про та еукаріот, організмах вірусів. Вони є обов`язковим компонентом біосинтезу білків, регуляції деяких генів та у формуванні самої РНК. РНК дуже схоже за своєю будовою до ДНК і це пояснює подібність функцій. РНК переважно одно ланцюжкові молекули хоча існують і багато ланцюжкові наприклад рибозими.

http://otherreferats.allbest.ru/biology/00091016_0.html

Категория: Мої статті | Добавил: Льоша (29.11.2011)
Просмотров: 1067 | Комментарии: 3 | Теги: дезоксирибонуклеїновa кислотa | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 3
0  
Автор: Льоша | 29.11.2011, 17.01
smile
0  
Автор: Льоша | 29.11.2011, 17.01
cool
0  
Автор: Льоша | 29.11.2011, 17.01
biggrin
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
 
Ваш логин: Ваш пароль: