Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Собственные днк и рнк/
Презентация Нуклеиновые кислоты
/ 17. ДНК и РНК
Рибонуклеиновая кислота
Так же, как ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота , РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания , сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют РНК мРНК для программирования синтеза белков. Затем матричные РНК мРНК принимают участие в процессе, называемом трансляцией. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям, и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК. Для одноцепочечных РНК характерны разнообразные пространственные структуры, в которых часть нуклеотидов одной и той же цепи спарены между собой. Некоторые высокоструктурированные РНК принимают участие в синтезе белка клетки, например, транспортные РНК служат для узнавания кодонов и доставки соответствующих аминокислот к месту синтеза белка, а рибосомные РНК служат структурной и каталитической основой рибосом. Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются их ролью в трансляции. Так, малые ядерные РНК принимают участие в сплайсинге эукариотических матричных РНК и других процессах. Помимо того, что молекулы РНК входят в состав некоторых ферментов например, теломеразы , у отдельных РНК обнаружена собственная ферментативная активность: Такие РНК называются рибозимами. Геномы ряда вирусов состоят из РНК, то есть у них она играет роль, которую у высших организмов выполняет ДНК. Позже было обнаружено, что бактериальные клетки, в которых нет ядра, тоже содержат нуклеиновые кислоты. Значение РНК в синтезе белков было предположено в году в работе Торбьёрна Оскара Касперссона , Жана Брачета и Джека Шульца [2]. Джерард Маирбакс выделил первую матричную РНК , кодирующую гемоглобин кролика и показал, что при её введении в ооциты образуется тот же самый белок [3]. В — годах А. Астраханом проводились работы по определению состава РНК клеток, которые привели к выводу, что основную массу РНК в клетке составляет рибосомальная РНК [4]. Северо Очоа получил Нобелевскую премию по медицине в году за открытие механизма синтеза РНК [5]. Последовательность 77 нуклеотидов одной из тРНК дрожжей S. В Карл Вёзе предположил, что РНК обладают каталитическими свойствами. Он выдвинул так называемую гипотезу мира РНК , в котором РНК прото-организмов служила и в качестве молекулы хранения информации сейчас эта роль выполняется в основном ДНК и молекулы, которая катализировала метаболические реакции сейчас это делают в основном ферменты [7]. В Уолтер Фаэрс и его группа в Гентском Университете в Бельгии определили первую последовательность генома РНК-содержащего вируса , бактериофага MS2 [8]. В начале х было обнаружено, что введение чужеродных генов в геном растений приводит к подавлению выражения аналогичных генов растения [9]. Приблизительно в это же время было показано, что РНК длиной около 22 оснований, которые сейчас называются микроРНК , играют регуляторную роль в онтогенезе нематод C. В частности, псевдоуридин важен для функционирования тРНК [13]. Инозин играет важную роль в обеспечении вырожденности генетического кода. Роль многих других модификаций не до конца изучена, но в рибосомальной РНК многие пост- транскрипционные модификации находятся в важных для функционирования рибосомы участках. Например, на одном из рибонуклеотидов, участвующем в образовании пептидной связи [14]. Азотистые основания в составе РНК могут образовывать водородные связи между цитозином и гуанином, аденином и урацилом, а также между гуанином и урацилом [15]. У А-формы глубокая и узкая большая бороздка и неглубокая и широкая малая бороздка [18]. Третичная структура образуется на основе элементов вторичной структуры, образуемой с помощью водородных связей внутри одной молекулы. Примером зависимости функции молекул РНК от их вторичной структуры являются участки внутренней посадки рибосомы IRES. Первоначально IRES были обнаружены в вирусных РНК, но сейчас накапливается всё больше данных о том, что клеточные мРНК также используют IRES-зависимый механизм инициации в условиях стресса [22]. Многие типы РНК, например, рРНК и мяРНК в клетке функционируют в виде комплексов с белками, которые ассоциируют с молекулами РНК после их синтеза или у эукариот экспорта из ядра в цитоплазму. Такие РНК-белковые комплексы называются рибонуклеопротеиновыми комплексами или рибонуклеопротеидами. Структурный анализ биологически активных молекул РНК, включая тРНК , рРНК , мяРНК и другие молекулы, которые не кодируют белков, показал, что они состоят не из одной длинной спирали, а из многочисленных коротких спиралей, расположенных близко друг к другу и образующих нечто, похожее на третичную структуру белка. В результате этого РНК может катализировать химические реакции, например, пептидил-трансферазный центр рибосомы, участвующий в образовании пептидной связи белков, полностью состоит из РНК [23] [24]. У эукариот разные типы РНК синтезируются разными, специализированными РНК-полимеразами. В целом матрицей синтеза РНК может выступать как ДНК, так и другая молекула РНК. Например, полиовирусы используют РНК-зависимую РНК-полимеразу для репликации своего генетического материала, состоящего из РНК [25]. Но РНК-зависимый синтез РНК, который раньше считался характерным только для вирусов, происходит и в клеточных организмах, в процессе так называемой РНК-интерференции [26]. Как в случае ДНК-зависимой РНК-полимеразы, так и в случае РНК-зависимой РНК-полимеразы фермент присоединяется к промоторной последовательности. Терминатор транскрипции в исходной молекуле определяет окончание синтеза. Например, у кишечной палочки гены рРНК расположены в составе одного оперона в rrnB порядок расположения такой: Процесс изменения нуклеотидной последовательности РНК после синтеза носит название процессинга или редактирования РНК. После завершения транскрипции РНК часто подвергается модификациям см. Кодирующая последовательность мРНК определяет последовательность аминокислот полипептидной цепи белка [29]. Однако подавляющее большинство РНК не кодируют белок. Эти некодирующие РНК могут транскрибироваться с отдельных генов например, рибосомальные РНК или быть производными интронов [30]. Существуют также классы РНК, ответственные за регуляцию генов, процессинг мРНК и другие роли. Кроме того, есть и молекулы некодирующих РНК, способные катализировать химические реакции, такие, как разрезание и лигирование молекул РНК [32]. Информация о последовательности аминокислот белка содержится в мРНК. Три последовательных нуклеотида кодон соответствуют одной аминокислоте. В эукариотических клетках транскрибированный предшественник мРНК или пре-мРНК процессируется с образованием зрелой мРНК. Процессинг включает удаление некодирующих белок последовательностей интронов. После этого мРНК экспортируется из ядра в цитоплазму, где к ней присоединяются рибосомы, транслирующие мРНК с помощью соединённых с аминокислотами тРНК. В безъядерных клетках бактерии и археи рибосомы могут присоединяться к мРНК сразу после транскрипции участка РНК. И у эукариот, и у прокариот цикл жизни мРНК завершается её контролируемым разрушением ферментами рибонуклеазами [29]. Они переносят специфические аминокислоты в место синтеза пептидной связи в рибосоме. Каждая тРНК содержит участок для присоединения аминокислоты и антикодон для узнавания и присоединения к кодонам мРНК. Антикодон образует водородные связи с кодоном, что помещает тРНК в положение, способствующее образованию пептидной связи между последней аминокислотой образованного пептида и аминокислотой, присоединённой к тРНК [30]. Эукариотические рибосомы содержат четыре типа молекул рРНК: Три из четырёх типов рРНК синтезируются в ядрышке. В цитоплазме рибосомальные РНК соединяются с рибосомальными белками и формируют нуклеопротеин , называемый рибосомой [29]. Рибосома присоединяется к мРНК и синтезирует белок. Необычный тип РНК, который действует в качестве тРНК и мРНК тмРНК обнаружен во многих бактериях и пластидах. При остановке рибосомы на дефектных мРНК без стоп-кодонов тмРНК присоединяет небольшой пептид, направляющий белок на деградацию [34]. В живых клетках обнаружено несколько типов РНК, которые могут уменьшать степень выражения гена при комплементарности мРНК или самому гену. Микро-РНК нуклеотида в длину найдены у эукариот и оказывают воздействие через механизм РНК-интерференции. При этом комплекс микро-РНК и ферментов может приводить к метилированию нуклеотидов в ДНК промотора гена, что служит сигналом для уменьшения активности гена. При использовании другого типа регуляции мРНК, комплементарная микро-РНК, деградируется [35]. Однако есть и миРНК, которые увеличивают, а не уменьшают экспрессию генов [36]. Малые интерферирующие РНК миРНК , нуклеотидов часто образуются в результате расщепления вирусных РНК, но существуют и эндогенные клеточные миРНК [37]. Малые интерферирующие РНК также действуют через РНК-интерференцию по сходным с микро-РНК механизмам [38]. У животных найдены так называемыме РНК, взаимодействующие с Piwi piРНК , нуклеотидов , действующие в половых клетках против транспозиции и играющие роль в образовании гамет [39] [40]. Кроме того, piRNA могут эпигенетически наследоваться по материнской линии, передавая потомству своё свойство ингибировать экспрессию транспозонов [41]. Антисмысловые РНК широко распространены у бактерий, многие из них подавляют выражение генов, но некоторые активируют экспрессию [42]. Действуют антисмысловые РНК, присоединяясь к мРНК, что приводит к образованию двуцепочечных молекул РНК, которые деградируются ферментами [43]. У эукариот обнаружены высокомолекулярные, мРНК-подобные молекулы РНК. Эти молекулы также регулируют выражение генов [44]. В качестве примера можно привести Xist, присоединяющуюся и инактивирующую одну из двух X-хромосом у самок млекопитающих [45]. Эти элементы могут действовать самостоятельно, предотвращая инициацию трансляции, либо присоединять белки, например, ферритин или малые молекулы, например, биотин [46]. Многие РНК принимают участие в модификации других РНК. Интроны вырезаются из пре-мРНК сплайсосомами , которые, кроме белков, содержат несколько малых ядерных РНК мяРНК [31]. Кроме того, интроны могут катализировать собственное вырезание [47]. Синтезированная в результате транскрипции РНК также может быть химически модифицирована. У эукариот химические модификации нуклеотидов РНК, например, их метилирование, выполняется малыми ядерными РНК мяРНК, нуклеотидов. Этот тип РНК локализуется в ядрышке и тельцах Кахаля [30]. После ассоциации мяРНК с ферментами, мяРНК связываются с РНК-мишенью путём образования пар между основаниями двух молекул, а ферменты модифицируют нуклеотиды РНК-мишени. Рибосомальные и транспортные РНК содержат много подобных модификаций, конкретное положение которых часто сохраняется в процессе эволюции. Также могут быть модифицированы мяРНК и сами мяРНК [48] [49]. Как и ДНК, РНК может хранить информацию о биологических процессах. РНК может использоваться в качестве генома вирусов и вирусоподобных частиц. РНК-геномы можно разделить на те, которые не имеют промежуточной стадии ДНК и те, которые для размножения копируются в ДНК-копию и обратно в РНК ретровирусы. Многие вирусы, например, вирус гриппа , на всех стадиях содержат геном, состоящий исключительно из РНК. РНК содержится внутри обычно белковой оболочки и реплицируется с помощью закодированных в ней РНК-зависимых РНК-полимераз. Вирусные геномы, состоящие из РНК разделяются на. Они реплицируются РНК-полимеразами организма хозяина [50]. У других вирусов РНК-геном есть в течение только одной из фаз жизненного цикла. Вирионы так называемых ретровирусов содержат молекулы РНК, которые при попадании в клетки хозяина служат матрицей для синтеза ДНК-копии. В свою очередь, с матрицы ДНК считывается РНК-геном. Способность молекул РНК одновременно служить как в качестве носителя информации, так и в качестве катализатора химических реакций, позволила выдвинуть гипотезу о том, что РНК была первым сложным полимером, появившимся в процессе добиологической эволюции. Согласно ей, РНК на первых этапах эволюции автокатализировала синтез других молекул РНК, а затем и ДНК. На втором этапе эволюции синтезированные молекулы ДНК, как более стабильные, стали хранилищем генетической информации. Синтез белка на матрице РНК с помощью пра-рибосом, полностью состоящих из РНК, расширил свойства добиологических систем, постепенно белок заменил РНК в структурных аспектах. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Это стабильная версия , отпатрулированная 23 мая Транскрипция биология , Редактирование РНК , Сплайсинг. Биосинтез белка , Сплайсосома , малые ядерные РНК. Developmental Biology 2: Protein Synthesis and Ribosome Structure. Esprit libre июнь Архивировано 23 августа года. Enzymatic synthesis of ribonucleic acid. The origin of the genetic code: Complete nucleotide-sequence of bacteriophage MS2-RNA: Introduction of a chimeric chalcone synthase gene into petunia results in reversible co-suppression of homologous genes in trans. Clinical gene analysis and manipulation: The EMBO Journal Molecular Cell 11 2: RNA biochemistry and biotechnology. Quarterly Reviews of Biophysics Molecular Biology of the Cell; Fourth Edition. Regulation of Ribosomal RNA synthesis and Control of ribosome Formation in E. Mining the transcriptome — methods and applications. PLoS Biology 2 5: Molecular Cell 16 1: Journal of RNAi and Gene Silencing 3 1: Science journal Molecular Microbiology 48 3: Основные группы биохимических молекул. Эта статья входит в число хороших статей русскоязычного раздела Википедии. Страницы, использующие волшебные ссылки PMID Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Статьи со ссылками на Викисловарь Википедия: Хорошие статьи по биологии Википедия: Хорошие статьи по химии Википедия: Хорошие статьи по алфавиту. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 21 мая в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Рибонуклеиновая кислота в Викисловаре. Рибонуклеиновая кислота на Викискладе.
И снова туман текст
Международный суд оон статус
Схема петель вязания английской резинкой спицами
Компоненты нуклеотидов ДНК и РНК
Курсовая работа виды организационных структур
Карта москвы углич
Форма инв 11 образец заполнения
В чем отличие ДНК от РНК?
Что значит темпераментная личность
Принтер нр 1005 технические характеристики
История создания нуклеиновых кислот
Сколько готовить ногу индейки
Функции юридической практики
Правила съема метод хитча цитаты
Лекция № 4. Строение и функции нуклеиновых кислот АТФ
Витамины для цветов в домашних условиях