Obrada je ... RNA obrada (posttranskripcijske modifikacije RNA)

Upravo ta faza razlikuje realizaciju dostupnih genetskih informacija od stanica kao što su eukarioti i prokarioti.

Tumačenje ovog koncepta

Na engleskom jeziku ovaj pojam znači "obrada, obrada". Obrada je proces stvaranja zrelih molekula ribonukleinske kiseline iz pre-RNA. Drugim riječima, to je skup reakcija koje dovode do transformacije primarnih transkripcijskih proizvoda (pre-RNA različitih tipova) u već funkcionalne molekule.

Što se tiče obrade p- i tRNA, često se svodi na rezanje višak molekula s krajeva molekula. Ako govorimo o mRNA, onda se ovdje može primijetiti da je u eukariotima taj proces višestruko.

Dakle, nakon što smo već naučili da je obrada transformacija primarnog transkripta u zrelu RNA molekulu, moramo razmotriti njegove značajke.

Glavne značajke koncepta

To uključuje sljedeće:

• Modifikacija oba kraja molekule i RNA, duž kojih se dodaju specifične nukleotidne sekvence, koje prikazuju mjesto početka (kraja) prijevoda;
• Spliciranje - rezanje neinformativnih sekvenci ribonukleinske kiseline, koje odgovaraju intronima DNK.

Što se tiče prokariota, njihova mRNA nije podložna obradi. Može raditi odmah nakon dovršetka sinteze.

Gdje se proces razmatra?

U bilo kojem organizmu, RNA obrada odvija se u jezgri. To se provodi pomoću specifičnih enzima (po svojoj skupini) za svaku pojedinu vrstu molekule. Također, mogu se prerađivati proizvodi za prevođenje kao što su polipeptidi koji se izravno čitaju iz mRNA. Te promjene su tzv. Prekursorske molekule većine proteina - kolagena, imunoglobulina, probavnih enzima, nekih hormona, nakon čega njihovo stvarno funkcioniranje počinje u tijelu.

Već smo naučili da je obrada proces formiranja zrele RNA iz pre-RNA. Sada je vrijedno kopati u prirodu same ribonukleinske kiseline.

RNA: kemijska priroda

Ovo je ribonukleinska kiselina, koja je kopolimer pirimidina i purinskih ribonukleotida, koji su međusobno povezani, baš kao u DNK, 3'-5'-fosfodiesterskim mostovima.

Unatoč činjenici da su ove dvije vrste molekula slične, razlikuju se po nekoliko značajki.

Različite značajke RNA i DNA

Prvo, postoji ugljikov ostatak u ribonukleinskoj kiselini, na koji su vezane pirimidinske i purinske baze, fosfatne skupine, riboza i 2'-deoksiriboza.

Drugo, komponente pirimidina također se razlikuju. Slični sastojci su nukleotidi adenina, citozina, gvanina. U RNA, umjesto timina, prisutan je uracil.

Treće, RNA ima strukturu s jednim lancem, a DNA je molekula s 2 lanca. Ali u lancu ribonukleinske kiseline postoje regije suprotne polarnosti (komplementarne sekvence), zbog čega je njegov pojedinačni lanac sposoban savijati i oblikovati "šiške" - strukture s 2 helijske karakteristike (kao što je prikazano na slici).

Četvrto, budući da je RNA jednostruki lanac koji je komplementaran samo jednoj od lanaca DNA, gvanin ne mora biti prisutan u istom sadržaju kao citozin, a adenin je poput uracila.

Peto, RNA se može hidrolizirati na 2 ', 3'-cikličke diestere mononukleotida pomoću alkalija. Uloga međuprodukta u hidrolizi odigrava se s 2 ', 3', 5-triesterom, nesposobnim za formiranje sličnog postupka za DNK jer nema 2'-hidroksilne skupine. U usporedbi s DNA, alkalna labilnost ribonukleinske kiseline korisna je za dijagnostičke i analitičke svrhe.

Informacija sadržana u 1-lančanu RNA, u pravilu, realizirana je kao slijed pirimidinske i purinske baze, drugim riječima, kao primarnu strukturu polimernog lanca.

Ova sekvenca komplementarna je lancu gena (kodiranje) s kojim se "čitaju" RNA. Zbog ove imovine, molekula ribonukleinske kiseline može se specifično vezati za kodirajući lanac, ali to ne može učiniti s nekodiranim DNK lancom. Sekvenca RNA, osim zamjene T sa U, je analogna onoj koja se odnosi na nekodirajući lanac gena.

Vrste RNA

Gotovo svi su uključeni u takav proces kao biosinteza proteina. Poznate su sljedeće vrste RNA:

1. Matrica (mRNA). To su molekule citoplazmatske ribonukleinske kiseline, koje služe kao matrice sinteze proteina.
2. Ribosomal (rRNA). To je molekula citoplazmatske RNA koja igra ulogu takvih strukturnih komponenti kao ribosomi (organeli uključeni u sintezu proteina).
3. Prijevoz (tRNA) . To su transportne ribonukleinske kiselinske molekule koje sudjeluju u prevođenju (prevođenju) mRNA informacija u niz aminokiselina već u proteinima.

Značajan dio RNA u obliku prvih transkripata koji nastaju u eukariotskim stanicama, uključujući stanice sisavaca, sklon je degradaciji u jezgri, a ne igra informativnu ili strukturnu ulogu u citoplazmi.

U ljudskim stanicama (kultiviranim) pronađen je niz malih nuklearnih ribonukleinske kiseline koji ne izravno sudjeluju u sintezi proteina, ali ima učinak na procesiranje RNK, kao i zajedničku staničnu "arhitekturu". Njihove veličine variraju, sadrže 90-300 nukleotida.

Ribonukleinska kiselina je glavni genetski materijal u brojnim virusima biljaka, životinja. Neki virusi koji sadrže RNA nikada ne prolaze kroz pozornicu kao što je reverzna transkripcija RNA u DNA. Međutim, za mnoge životinjske viruse, na primjer za retroviruse, obrnuto prevođenje njihovog RNA genoma, usmjerenog na RNA-zavisnu reverznu transkriptazu (DNA polimeraza), karakteristično je za stvaranje 2-spiralne DNA kopije. U većini slučajeva pojavljuje se novi genetički spiralni DNA transkript koji dodatno osigurava ekspresiju virusnih gena i razvoj novih kopija RNA genoma (također virusa).

Posttranskripcijske promjene ribonukleinske kiseline

Njene molekule, sintetizirane s RNA polimerazama, uvijek su funkcionalno neaktivne, djeluju kao prekursori, tj. Pre-RNA. Oni se transformiraju u zrele molekule tek nakon što su prošle odgovarajuće posttranskripcijske promjene RNA - faze njezinog sazrijevanja.

Oblikovanje zrele mRNA se očitava tijekom sinteze RNA i polimeraze II u fazi elongacije. Već na 5'-kraju postupno rastućeg lanca, RNA je pričvršćena pomoću 5'-kraja GTP, a zatim se ortofosfat odcjepljuje. Nadalje, gvanin je metiliran s pojavom 7-metil-GTP. Ova posebna skupina, koja je dio mRNA, naziva se "kapom" (kapom ili kapom).

Ovisno o vrsti RNA (ribosom, transport, matrica itd.), Prekursori se podvrgavaju različitim sukcesivnim izmjenama. Na primjer, prekursori mRNA podliježu spajanju, metiliranju, zatvaranju, poliadenilaciji, a ponekad i uređivanju.

Eukarioti: opća svojstva

Eukariotska stanica djeluje kao domena živih organizama i sadrži jezgru. Pored bakterija, arhea, bilo koji organizam je nuklearni. Biljke, gljive, životinje, uključujući skupinu organizama nazvanih protista, svi djeluju kao eukariotski organizmi. Oni su i 1-stanični i višestanični, ali svi imaju zajednički plan stanične strukture. Vjeruje se da ti tako različiti organizmi imaju isto podrijetlo, tako da se nuklearna skupina percipira kao monofiletski takson najvišeg ranga.

Temeljeno na uobičajenim hipotezama, eukarioti su se pojavili prije 1,5-2 milijarde godina. Važnu ulogu u njihovoj evoluciji daje simbiozu, simbioza eukariotske stanice, koja je imala jezgru sposobnu za fagocitozu i bakterije koje su ga progutale, preteče plastida i mitohondrija.

Prokarioti: opće karakteristike

To su stanice živih stanica koje nemaju jezgru (ukrašenu), preostale organoidne membrane (unutarnje). Jedina velika prstenasta dvolančana DNA molekula koja sadrži najveći dio genetskog materijala stanica je ona koja ne tvori kompleks s histonovim proteinima.

Prokarioti uključuju arhean i bakterije, uključujući cijanobakterije. Desetljeće stanica bez nuklearne energije - organele eukariota - plastida, mitohondrija. Podijeljene su u dvije taxa unutar ranga domene: Archea i Bacteria.

Te stanice nemaju nuklearnu omotnicu, DNA pakiranje nastaje bez uključivanja histona. Tip njihove hrane je oprezan, a genetički materijal je predstavljen jednom molekulom DNA koja je zatvorena u prstenu, a postoji samo 1 replicon. Prokarioti ostaju organoidi, koji imaju membransku strukturu.

Razlika između eukariota i prokariota

Temeljna značajka eukariotskih stanica povezana je s prisutnošću genetskog aparata koji se nalazi u jezgri, gdje je zaštićen membranom. Njihova DNK je linearna, povezana s proteinima histona, drugim proteinima kromosoma koji nisu prisutni u bakterijama. U pravilu, u svom životnom ciklusu postoje 2 nuklearne faze. Jedan ima haploidni skup kromosoma, a potom se spajaju, dvije haploidne stanice čine diploid, koji već sadrži drugi set kromosoma. Također se događa da s kasnijim odjeljivanjem stanica ponovno postaje haploidno. Takav životni ciklus, kao i diploidnost općenito, nije karakterističan za prokariote.

Najzanimljivija je razlika prisutnost posebnih organela u eukariotima, koji imaju svoj genetski aparat i pomnožiti fizionom. Ove strukture su okružene membranom. Ove organele su plastidi i mitohondrije. U smislu vitalne aktivnosti i strukture, oni su izuzetno slični bakterijama. Ta je okolnost potaknula znanstvenike da razmišljaju o činjenici da su potomci bakterijskih organizama koji su ušli u simbiozu s eukariotima.

Prokarioti imaju malu količinu organela, od kojih niti jedan nije okružen drugom membranom. U njima nema endoplazmatskog retikuluma, Golgijevog aparata, lizosoma.

Druga važna razlika između eukariota i prokariota je prisutnost endocitoze u eukariotima, uključujući fagocitozu u većini skupina. Potonji se naziva sposobnost zarobljavanja zatvora u membranskom mjehuru i potom digestiraju različite krute tvari. Ovaj proces pruža najvažniju zaštitnu funkciju u tijelu. Podrijetlo fagocitoze, vjerojatno, posljedica je činjenice da su njihove stanice srednje veličine. Prokariotski organizmi neizmjerno su manji, pa je tijekom evolucije eukariota nastala potreba povezana s dobavljanjem stanice sa značajnom količinom hrane. Kao rezultat toga, među njima su se pojavili prvi mobilni grabežljivci.

Obrada kao jedna od faza proteinske biosinteze

Ovo je druga faza koja počinje nakon transkripcije. Procesezujući proteini pojavljuju se samo u eukariotima. To sazrijevanje mRNA. Točnije, ovo je uklanjanje područja koja ne kodiraju protein i vezu kontrolora.

zaključak

Ovaj članak opisuje kako je obrada (biologija). Također, ono što je RNA opisano, njegove vrste i post-transkripcijske izmjene su navedene. Razmatraju se osobitosti eukariota i prokariota.

Konačno, vrijedi podsjetiti da je obrada proces stvaranja zrelih RNA iz pre-RNA.