От чего зависит длина мрнк кратко

Обновлено: 02.07.2024

Открытие структуры ДНК Уотсоном и Криком в 1953 г. стало важнейшим научным событием, которое положило начало развитию ряда совершенно новых научных направлений и повлияло на уже существующие. В этом разделе мы основное внимание уделяем структуре ДНК, некоторым событиям, связанным с ее открытием, а также некоторым более современным уточнениям, дополняющим наши знания о ДНК. Здесь также будет рассмотрено строение молекулы РНК.

Как и при изучении строения белка (гл. 4), полезно описать строение нуклеиновых кислот, исходя из иерархии организации ее структуры (первичная, вторичная, третичная). Первичная структура нуклеиновых кислот образуется за счет ковалентных взаимодействий и представляет собой последовательность нуклеотидов. Любая регулярная стабильная форма, образованная из некоторых или всех типов нуклеотидов, может быть названа вторичной структурой нуклеиновой кислоты. Все виды пространственной организации, которые рассмотрены далее в данной главе, являются элементами вторичной структуры. Сложные комплексы, образующиеся при сборке больших хромосом из эукариотического хроматина или бактериальных нуклеоидов, рассматриваются в основном как третичные структуры; это будет обсуждаться в гл. 24.

ДНК — двойная спираль, хранящая генетическую информацию

Еще один важный ключ к разгадке строения ДНК был получен в работе Эрвина Чаргаффа и его коллег в конце 1940-х гг. Они обнаружили, что четыре нуклеотидных основания ДНК встречаются в разных соотношениях в молекулах ДНК разных организмов, но содержание определенных пар оснований практически одинаково. Эти данные, собранные для огромного количества организмов, принадлежащих к разным видам, привели Чаргаффа к следующим выводам:

1. Содержание оснований в ДНК разных видов, как правило, различается.

2. Образцы ДНК, выделенные из разных тканей организмов одного вида, имеют одинаковый состав оснований.

3. Состав оснований ДНК конкретного вида не зависит от возраста, питания, окружающей среды.

4. Во всех клеточных ДНК вне зависимости от вида, к которому принадлежит организм, число остатков аденозина равно числу остатков тимидина (А = Т), а число остатков гуанозина равно числу остатков цитидина (G = С). Отсюда следует, что сумма пуриновых оснований равна сумме пиримидиновых оснований; т. е. А + G = Т + С.

Уотсон и Крик, конструируя свою модель, должны были принять одну из двух гипотез о расположении цепей двойной спирали ДНК — параллельны или антипараллельны эти цепи, т. е. направлены ли их 5',3'-фосфодиэфирные связи в одну или в разные стороны. Модель с антипараллельной ориентацией цепей была более убедительной, и в более поздних работах с ДНК-полимеразой (гл. 25) были получены экспериментальные доказательства того, что цепи действительно антипараллельны, а в дальнейшем это полностью подтвердилось рентгеноструктурным анализом.

В образцах ДНК, выделенных из двух неизвестных видов бактерий (X и Y), аденин составляет соответственно 32 и 17% от общего состава оснований. Каково относительное содержание гуанина, тимина и цитозина в двух образцах ДНК? Какие допущения вам пришлось сделать, чтобы ответить на этот вопрос? Один из видов бактерий был выделен из горячего источника с температурой 64 °С. Какой из двух видов с наибольшей вероятностью выделен из горячего источника и почему?

Решение. В любой двойной спирали ДНК А = Т и G = С. ДНК из бактерии X содержит 32% А, следовательно, она содержит 32% Т. В сумме это дает 64%, следовательно, суммарное содержание пар составляет оставшиеся 36%: 18% приходится на в и 18% на С. В образце из бактерии Y содержится 17% А, следовательно, 17% Т, в сумме 34%. Оставшиеся 66% распределяются поровну между G и С (по 33%). Данный расчет сделан на основании предположения, что обе молекулы ДНК являются двунитевыми.

Чем выше содержание G + С пар в молекуле ДНК, тем выше температура плавления ДНК. Более вероятно, что из горячего источника была выделена бактерия У, в которой содержится больше в G+С пар. Ее ДНК имеет более высокую температуру плавления и, следовательно, обладает большей стабильностью при температуре воды в горячем источнике.

ДНК может иметь разные пространственные конфигурации

ДНК — мобильная молекула. Возможно вращение вокруг некоторых связей сахарофосфатного (фосфодезоксирибозного) скелета, и из-за теплового движения может происходить сгибание, растягивание и распаривание (плавление) цепей. В клеточной ДНК было найдено довольно большое количество типов структур, производных модели ДНК Уотсона и Крика, причем многие из них могут играть важную роль в метаболизме ДНК. Эти структурные вариации обычно не влияют на ключевые свойства ДНК, определенные Уотсоном и Криком: на комнлементарность цепей и их антипараллельность и на выполнение требования А = Т и G = С.

Z-форма ДНК очень сильно отличается от В-структуры; самое главное отличие заключается в том, что это — левозакрученная спираль. На один ее оборот приходится 12 оснований, сама молекула более узкая и удлиненная. Остов ДНК принимает зигзагообразную форму. Левозакрученную спираль образует чаще всего вполне определенная последовательность нуклеотидов. Наиболее известные примеры таких последовательностей — это чередующиеся пиримидиновые и пуриновые основания, особенно чередующиеся остатки С и G или 5-метил-С и G. При образовании левозакрученной спирали в Z-ДНК пуриновые остатки принимают син-конформацию и чередуются с пиримидинами в анти-конформации. Большая бороздка в Z-ДНК едва заметна, а малая бороздка узкая и глубокая.

Встречается ли А-ДНК в клетках — неизвестно, но по некоторым данным, короткие фрагменты Z-ДНК могут быть и у прокариот, и у эукариот. Эти фрагменты Z-ДНК могут играть роль (пока неизвестно какую) в регуляции экспрессии некоторых генов или в генетической рекомбинации.

Определенные последовательности ДНК могут иметь необычное пространственное строение

В больших хромосомах был найден ряд других вариантов трехмерной организации ДНК, форма которых зависит от последовательности. Это может влиять на функцию и метаболизм сегментов ДНК, которые находятся в непосредственной близости друг от друга. Например, изгибы встречаются в спиралях ДНК везде, где расположены подряд четыре или более остатков аденозина. Шесть аденозинов подряд образуют изгиб под углом -18°. Такая кривизна, образуемая этой или другой последовательностью, может играть важную роль при связывании ДНК с некоторыми белками.

В ДНК живой клетки сайты узнавания многих специфических ДНК-связывающих белков (гл. 28) представлены палиндромами, а полипиримидины и полипурины, которые могут образовывать тройные спирали или даже Н-ДНК, найдены в регионах, участвующих в регуляции или экспрессии некоторых эукариотических генов. В принципе, искусственные цепочки ДНК, синтезированные таким образом, чтобы связываться с этими последовательностями с образованием трехцепочечной ДНК, могут нарушить экспрессию генов. Это важно отметить в связи с большим коммерческим интересом к возможности регуляции экспрессии генов для решения различных задач в области медицины и сельского хозяйства.

Матричные РНК содержат информацию о полипептидных цепях

После краткого рассмотрения структуры ДНК обратимся к обсуждению той генетической информации, которую она содержит. РНК, второй важный тип нуклеиновых кислот в клетке, выполняют множество функций. В процессе экспрессии генов РНК участвуют в качестве посредников, использующих информацию, закодированную в ДНК, для формирования аминокислотной последовательности функционального белка.

Учитывая то, что ДНК эукариот находится в ядре, а синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах, генетическую информацию из ядра в цитоплазму должны переносить не ДНК, а другие молекулы. С начата 1950-х гг. РНК рассматривалась в качестве наиболее вероятного кандидата: эти молекулы были найдены и в ядре, и в цитоплазме, а увеличение синтеза белка сопровождалось увеличением содержания РНК в цитоплазме и увеличением скорости се оборота. Эти и другие сведения привели некоторых исследователей к мысли о том, что РНК переносит генетическую информацию от ДНК к аппарату для биосинтеза белка — рибосоме. В 1961 г. Франсуа Жакоб и Жак Моно предложили целостную (и по существу верную) картину этого процесса и термин матричная РНК, мРНК (messenger RNA) для той части клеточной РНК, которая переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам, где становится шаблоном, по которому собирается специфическая последовательность аминокислот. Хотя длина мРНК разных генов может сильно варьировать, для конкретного гена она имеет определенный размер. Процесс образования мРНК по матрице ДНК называется транскрипцией.

Многие молекулы РНК имеют очень сложную трехмерную структуру

Матричная РНК — это только один из нескольких классов клеточной РНК. Транспортная РНК служит вспомогательной молекулой при синтезе белка; она ковалентно связана с аминокислотой и при этом может комплементарно соединяться с матричной РНК таким образом, чтобы аминокислота встраивалась в растущую цепь в правильном порядке. Рибосомная РНК функционирует в качестве одного из компонентов рибосом. Существует также много разных типов РНК со специализированными функциями, в том числе такие, которые обладают ферментативной активностью (рибозимы).

Все типы РНК детально рассматриваются в гл. 26. РНК выполняют много разных функций, часто несколько сразу, и это отражает тот факт, что их пространственное строение более разнообразно, чем у молекулы ДНК.

Анализ строения РНК и выявление взаимосвязи между структурой и функцией — новая исследовательская задача, где имеются те же сложности, что и при изучении пространственной организации белка. Важность понимания строения РНК растет по мере выявления функций молекул РНК.

Краткое содержание раздела 8.2 Структура нуклеиновых кислот

■ Большое количество разнообразных данных свидетельствует в пользу того, что ДНК служит носителем генетической информации. В частности, эксперимент Эйвери, Маклсода и МакКарти показал, что ДНК, выделенная из одного бактериального штамма, может попадать в клетки другого штамма и трансформировать их в клетки первого штамма, наделяя некоторыми наследственными характеристиками донора. Эксперимент Херши и Чейз показал, что ДНК бактериального вируса, а не его оболочка, переносит в клетку хозяина генетическую информацию для репликации вируса.

■ Обобщив множество опубликованных данных, Уотсон и Крик постулировали, что природная ДНК состоит из двух антипараллельных цепей, находящихся в форме правозакрученной спирали. Между комплементарными парами оснований, А = Т и G = С, образуются водородные связи внутри спирали. Пары оснований находятся в плоскости, перпендикулярной длинной оси двойной спирали, расстояние между соседними основаниями составляет 3,4 А, на один оборот спирали приходится 10,5 пар оснований.

■ ДНК может существовать в нескольких формах, которые отличаются друг от друга пространственным строением. Два варианта уотсон-криковской формы, или В-ДНК, — это А-ДНК и Z-ДНК. Некоторые структурные варианты зависят от последовательности нуклеотидов, в молекуле ДНК образуются изгибы. Цепи ДНК с определенными последовательностями могут образовывать шпильки, крестообразные структуры, а также участки трехцепочечной и четырехцепочечной ДНК.

■ Матричная РНК переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам для синтеза белков. Транспортная РНК и рибосомная РНК также участвуют в белковом синтезе. Пространственная структура РНК довольно сложная; отдельные цени могут сворачиваться в шпильки, принимать форму двойной спирали или образовывать сложные петли.

Биологическая библиотека - материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

В клетке молекулы РНК содержат ядра, цитоплазма, а также органоиды, в которых происходит синтез белка: рибосомы, митохондрии, хлоропласты.

Рибонуклеиновая кислота ( РНК ) — биополимер, представляющий собой одну цепочку нуклеотидов. Мономеры (нуклеотиды) РНК состоят из пятиуглеродного сахара — рибозы , остатка фосфорной кислоты и азотистого основания.

Три азотистых основания в молекулах РНК такие же, как и у ДНК — аденин , гуанин , цитозин , а четвертым является урацил .

Образование полимера РНК происходит также, как и у ДНК — за счёт ковалентных связей между углеводом рибозой одного нуклеотида и фосфорной кислоты другого.

Информационные РНК ( иРНК ) образуются в ядре на ДНК при участии фермента РНК-полимеразы. В клетке их содержание составляет приблизительно \(5\) % от всех РНК.

Рибосомные РНК ( рРНК ) синтезируются в ядрышке и составляют основу рибосом, формируя активный центра рибосомы, в котором осуществляется биосинтез белка. рРНК составляют примерно \(85\) % всей РНК клетки.

Транспортные РНК ( тРНК ) тоже собираются в ядре, а затем перемещаются в цитоплазму. Они образованы небольшим количеством нуклеотидов (\(70\)–\(90\)). В клетке тРНК содержится примерно \(10\) % .

тРНК транспортируют аминокислоты к месту синтеза белка на рибосоме. Каждый вид аминокислот переносится отдельным видом тРНК.

Три вида РНК составляют общую функциональную систему, обеспечивающую реализацию генетической информации через синтез специфических для клетки белков.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Выделяют три вида РНК: 1) информационная (матричная) РНК — иРНК (мРНК), 2) транспортная РНК — тРНК, 3) рибосомная РНК — рРНК.

Все виды РНК представляют собой неразветвленные полинуклеотиды, имеют специфическую пространственную конформацию и принимают участие в процессах синтеза белка. Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК. Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией.

Транспортные РНК содержат обычно 76 (от 75 до 95) нуклеотидов; молекулярная масса — 25 000–30 000. На долю тРНК приходится около 10% от общего содержания РНК в клетке.

Функции тРНК

1) транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам, 2) трансляционный посредник. В клетке встречается около 40 видов тРНК, каждый из них имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех тРНК имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, из-за которых тРНК приобретают конформацию, напоминающую по форме лист клевера.

Следует подчеркнуть, что конкретная тРНК может транспортировать строго определенную аминокислоту, соответствующую ее антикодону. Специфичность соединения аминокислоты и тРНК достигается благодаря свойствам фермента аминоацил-тРНК-синтетаза.

Рибосомные РНК содержат 3000–5000 нуклеотидов; молекулярная масса — 1 000 000–1 500 000. На долю рРНК приходится 80–85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках.

Функции рРНК

1) необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом; 2) обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК; 3) первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания, 4) формирование активного центра рибосомы.

Информационные РНК разнообразны по содержанию нуклеотидов и молекулярной массе (от 50 000 до 4 000 000). На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке.

Функции РНК

1) перенос генетической информации от ДНК к рибосомам, 2) матрица для синтеза молекулы белка, 3) определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы. РНК хранится в ДНК.

Синтез РНК

Транскрипция – синтез РНК на ДНК, то есть синтез комплементарной нити РНК на молекуле ДНК осуществляется ферментом РНК-полимеразой. У бактерий, например, кишечной палочки – одна РНК-полимераза, и все бактериальные ферменты очень похожи друг на друга; у высших организмов (эукариотов) – несколько ферментов, они называются РНК-полимераза I, РНК-полимераза II, РНК-полимераза III, они также имеют сходство с бактериальными ферментами, но устроены сложнее, в их состав входит больше белков.

Первый этап — инициация транскрипции – начало синтеза нити РНК, образуется первая связь между нуклеотидами. Затем идет наращивание нити, ее удлинение – элонгация, и, когда синтез завершен, происходит терминация, освобождение синтезированной РНК. РНК-полимераза при этом готова к новому циклу транскрипции.

Процесс изменения нуклеотидной последовательности РНК после синтеза носит название процессинга или редактирования РНК. После завершения транскрипции РНК часто подвергается модификациям, которые зависят от функции, выполняемой данной молекулой.

Эпистатическое взаимодействие генов

Эпистаз (от греч. epistasis — остановка, препятствие), один из типов взаимодействия генов, при котором аллели одного гена подавляют (эпистатируют) проявление аллелей других генов. Ген-подавитель действует на подавляемый ген по принципу, близкому к доминантности — рецессивности. Разница состоит в том, что эти гены не являются аллельными, т. е. занимают различные локусы в гомологичных или негомологичных хромосомах.

Гены, подавляющие действие других, неаллельных им генов, называются эпистатичными, а подавляемые — гипостатичными. Эпистатическое взаимодействие генов по своему характеру противоположно комплементарному взаимодействию. При эпистазе фермент, образующийся под контролем одного гена, полностью подавляет или нейтрализует действие фермента, контролируемого другим геном.

1. Рассмотрим эпистатическое взаимодействие генов на примере наследования окраски зерна у овса. У этой культуры установлены гены, определяющие черную и серую окраску. Оба гена являются доминантными: ген А определяет черную окраску, ген В — серую. В первом поколении в генотипе растений содержатся доминантные гены как черной окраски А, так и серой окраски В.

Так как ген А эпистатичен по отношению к гену В, он не дает ему проявиться, поэтому все гибриды в F1 будут черносеменными. В F2 происходит расщепление в соотношении 12 черных : 3 серых : 1 белый: 9 (А — В) : 3 (А — вв) : 3 (а — ВВ) : 1 (аа вв). В девяти типах зигот присутствуют оба доминантных гена А и В, но ген черной окраски А подавляет ген серой — В, вследствие чего семена имеют черную окраску.

В трех сочетаниях (аа ВВ, аа Вв, аа Вв) присутствует только доминантный ген В, следовательно, все растения с такими генотипами будут серыми. Один генотип (аа вв) представляет собой новую комбинацию, в которой проявится белая окраска зерна, т. к. отсутствуют оба доминантных гена.

Этот тип взаимодействия неаллельных генов называют доминантным эпистазом. В отличие от него, при рецессивном эпистазе рецессивная аллель одного гена, будучи в гомозиготном состоянии, подавляет проявление доминантной или рецессивной аллели другого гена.

В этом случае вместо ожидаемого при дигибридном скрещивании расщепления (по Менделю) 9 : 3 : 3 : 1,получается соотношение 9:3:4. Эпистатическое взаимодействие генов на примере наследования окраски зерна у овса.

А – черная окраска, В – серая окраска

F2: 9/16 А_В_ — черная окраска

3/16 А_вв – черная окраска

3/16 ввВ_ — серая окраска

1/16 аавв – белая окраска

Типы РНК и функции различных типов РНК

Эпистатическое взаимодействие генов

При эпистазе фермент, образующийся под контролем одного гена, полностью подавляет или нейтрализует действие фермента, контролируемого другим геном.

В трех сочетаниях (АА вв, Аа вв, Аа вв) присутствует только один доминантный ген А, что также обуславливает развитие черносеменных растений. Эта группа по фенотипу совершенно сходна с первой, поэтому 12 растений из 16 будут иметь черные семена. В трех сочетаниях (аа ВВ, аа Вв, аа Вв) присутствует только доминантный ген В, следовательно, все растения с такими генотипами будут серыми.

Один генотип (аа вв) представляет собой новую комбинацию, в которой проявится белая окраска зерна, т. к. отсутствуют оба доминантных гена. Этот тип взаимодействия неаллельных генов называют доминантным эпистазом. В отличие от него, при рецессивном эпистазе рецессивная аллель одного гена, будучи в гомозиготном состоянии, подавляет проявление доминантной или рецессивной аллели другого гена.

А – черная окраска, В – серая окраска

F2: 9/16 А_В_ — черная окраска

3/16 А_вв – черная окраска

3/16 ввВ_ — серая окраска

1/16 аавв – белая окраска

Оба гена являются доминантными: ген А определяет черную окраску, ген В — серую. В первом поколении в генотипе растений содержатся доминантные гены как черной окраски А, так и серой окраски В. Так как ген А эпистатичен по отношению к гену В, он не дает ему проявиться, поэтому все гибриды в F1 будут черносеменными. В F2 происходит расщепление в соотношении 12 черных : 3 серых : 1 белый: 9 (А — В) : 3 (А — вв) : 3 (а — ВВ) : 1 (аа вв).

В девяти типах зигот присутствуют оба доминантных гена А и В, но ген черной окраски А подавляет ген серой — В, вследствие чего семена имеют черную окраску. В трех сочетаниях (АА вв, Аа вв, Аа вв) присутствует только один доминантный ген А, что также обуславливает развитие черносеменных растений.

Эта группа по фенотипу совершенно сходна с первой, поэтому 12 растений из 16 будут иметь черные семена. В трех сочетаниях (аа ВВ, аа Вв, аа Вв) присутствует только доминантный ген В, следовательно, все растения с такими генотипами будут серыми.

В отличие от него, при рецессивном эпистазе рецессивная аллель одного гена, будучи в гомозиготном состоянии, подавляет проявление доминантной или рецессивной аллели другого гена. В этом случае вместо ожидаемого при дигибридном скрещивании расщепления (по Менделю) 9 : 3 : 3 : 1,получается соотношение 9:3:4. Эпистатическое взаимодействие генов на примере наследования окраски зерна у овса.

А – черная окраска, В – серая окраска

F2: 9/16 А_В_ — черная окраска

3/16 А_вв – черная окраска

3/16 ввВ_ — серая окраска

1/16 аавв – белая окраска

РНК (рибонуклеиновая кислота)

РНК (рибонуклеиновая кислота), так же как и ДНК, относится к нуклеиновым кислотам. Молекулы-полимеры РНК намного меньше, чем у ДНК. Однако в зависимости от типа РНК количество входящих в них нуклеотидов-мономеров различается.

В состав нуклеотида РНК в качестве сахара входит рибоза, в качестве азотистого основания — аденит, гуанин, урацил, цитозин.

Урацил по строению и химическим свойствам близок к тимину, который обычен для ДНК. В зрелых молекулах РНК многие азотистые основания модифицированы, поэтому в реальности разновидностей азотистых оснований в составе РНК намного больше.

Рибоза в отличие от дезоксирибозы имеет дополнительную -ОН-группу (гидроксильную). Это обстоятельство позволяет РНК легче вступать в химические реакции.

Главной функцией РНК в клетках живых организмов можно назвать реализацию генетической информации.

Именно благодаря разным типам рибонуклеиновой кислоты генетический код считывается (транскрибируется) с ДНК, после чего на его основе синтезируются полипептиды (происходит трансляция). Итак, если ДНК в основном отвечает за хранение и передачу из поколения в поколение генетической информации (основной процесс – репликация), то РНК реализует эту информацию (процессы транскрипции и трансляции).

При этом транскрипция происходит на ДНК, так что этот процесс относится к обоим типам нуклеиновых кислот и тогда с этой точки зрения можно сказать, что и ДНК отвечает за реализацию генетической информации.

При более подробном рассмотрении функции РНК намного разнообразнее. Ряд молекул РНК выполняют структурную, каталитическую и другие функции.

Существует так называемая гипотеза РНК-мира, согласно которой вначале в живой природе в качестве носителя генетической информации выступали только молекулы РНК, при этом другие молекулы РНК катализировали различные реакции.

Данная гипотеза подтверждена рядом опытов, показывающих возможную эволюцию РНК. На это указывает и то, что ряд вирусов в качестве нуклеиновой кислоты, хранящей генетическую информацию, имеют молекулу РНК.

Согласно гипотезе РНК-мира ДНК появилась позже в процессе естественного отбора как более устойчивая молекула, что важно для хранения генетической информации.

Выделяют три основных типа РНК (кроме них есть и другие): матричная (она же информационная), рибосомальная и транспортная.

Обозначаются они соответственно иРНК (или мРНК), рРНК, тРНК.

Информационная РНК (иРНК)

Почти все РНК синтезируются на ДНК в процессе транскрипции. Однако часто транскрипция упоминается как синтез именно информационной РНК (иРНК). Связано это с тем, что последовательность нуклеотидов иРНК в последствии определит последовательность аминокислот синтезируемого в процессе трансляции белка.

Перед транскрипцией нити ДНК расплетаются, и на одной из них с помощью комплекса белков-ферментов синтезируется РНК по принципу комплементарности, так же как это происходит при репликации ДНК.

Только напротив аденина ДНК к молекуле РНК присоединяется нуклеотид, содержащий урацил, а не тимин.

На самом деле на ДНК синтезируется не готовая информационная РНК, а ее предшественник — пре-иРНК.

После удаления интронов экзоны сшиваются между собой. Процесс удаления интронов и сшивания экзонов называется сплайсингом. Усложняющей жизнь особенностью является то, что можно вырезать интроны по-разному, в результате получатся разные готовые иРНК, которые будут служить матрицами для разных белков. Таким образом, вроде бы один ген ДНК может играть роль нескольких генов.

Следует отметить, что у прокариотических организмов сплайсинга не происходит.

Обычно их иРНК сразу после синтеза на ДНК готова к трансляции. Бывает, что пока конец молекулы иРНК еще транскрибируется, на ее начале уже сидят рибосомы, синтезирующие белок.

Рибосома, передвигаясь от начала иРНК к ее концу, считывает по три нуклеотида (хотя вмещает шесть, т.

Когда молекула информационной РНК становится не нужна, клетка ее разрушает.

Транспортная РНК (тРНК)

Транспортная РНК — это достаточно маленькая (по меркам полимеров) молекула (количество нуклеотидов бывает разным, в среднем около 80-ти), во вторичной структуре имеет форму клеверного листа, в третичной сворачивается в нечто подобное букве Г.

Функция тРНК — присоединение к себе соответствующей своему антикодону аминокислоты.

Живая природа на Земле использует всего около 20-ти аминокислот для синтеза различных белковых молекул (на самом деле аминокислот куда больше).

Но поскольку, согласно генетическому коду, кодонов больше 60-ти, то каждой аминокислоте может соответствовать несколько кодонов (на самом деле какой-то больше, какой-то меньше). Таким образом, разновидностей тРНК больше 20, при этом разные транспортные РНК переносят одинаковые аминокислоты. (Но и тут не так все просто.)

Читайте также: