RNA agus DNA. RNA - cad é seo? RNA: Struchtúr, feidhm, speicis

Tá an t-am ina gcónaíonn muid marcáilte ag athruithe móra, dul chun cinn mór, nuair a fhaigheann daoine freagraí ar cheisteanna níos mó agus níos mó. Tá an saol ag bogadh ar aghaidh go tapa, agus tosaíonn a bhaint amach cad é an rud is dodhéanta le déanaí. Is féidir go bhfuil scéal ón seánra fantaisíochta inniu, go luath, gheobhaidh sé gnéithe na réaltachta.

Ceann de na fionnachtana is tábhachtaí sa dara leath den fhichiú haois ná na aigéid núicléacha RNA agus DNA, a raibh an duine ag gabháil leis na leideanna ar rúin an dúlra.

Aigéid Núicléacha

aigéid núicléacha - Is iad comhdhúile orgánacha a bhfuil airíonna mhóilíneach ard. Ina measc tá hidrigin, carbón, nítrigin agus fosfar.

Fuarthas amach iad i 1869 ag F. Micher, a rinne scrúdú ar pus. Mar sin féin, níor tugadh a thábhacht ar a chuid fionnachtana. Ach amháin ina dhiaidh sin, nuair a aimsíodh na haigéid seo i ngach cealla ainmhithe agus plandaí, tháinig an tuiscint ar a ról ollmhór.

Tá dhá chineál aigéid núicléacha ann: RNA agus DNA (aigéid ribonucleic agus deoxyribonucleic). Tá an t-alt seo dírithe ar aigéad ribonucleic, ach le tuiscint ghinearálta, déanfaimid breithniú freisin ar an méid atá DNA féin.

Céard is aigéad déshosribhreabhnóbach?

Is aigéad núicléach é DNA ina bhfuil dhá shnáithe atá ceangailte de réir an dlí chomhlántachta ag bannaí hidrigine de bhunanna nítrigineacha. Déantar slabhraí fada a dhúbailt i bíseach, tá beagnach deich nucleotíd ag cas amháin. Is é dhá thomhas trastomhas an Héilis dúbailte ná dhá milliméadar, is é an fad idir na núicléatídí ná leath an naniméadar. Uaireanta sroicheann fad amháin móilín roinnt ceintiméadar. Tá fad DNA núicléas an chill daonna beagnach dhá mhéadar.

Tá an fhaisnéis ghéiniteach go léir sa struchtúr DNA. Tá macasamhlú ag an DNA, rud a chiallaíonn próiseas ina ndéantar dhá pháiste díreach comhionann ó mhóilín amháin.

Mar a thugtar faoi deara cheana féin, is éard atá sa slabhra ná núicléatídí a chuimsíonn, ina dhiaidh sin, boinn nítrigineacha (adínín, guanín, tymine agus cítosin) agus iarmhar aséad fosfair. Tá na núicléatídí go léir difriúil i mbonn nítrigine. nascáil hidrigine nach dtarlaíonn idir na boinn, adainín, mar shampla is féidir, ceangal ach amháin le Tímín nó Guainín. Dá bhrí sin, tá na núicléatídí adenile sa chorp an oiread agus na núiclétaidíd thymidile, agus tá líon na guanyls comhionann le cyididile (riail Chargaff). Léiríonn sé go réamhshocraíonn seicheamh slabhra amháin ord an duine eile, agus is cosúil go gcaithfidh na slabhraí a chéile. A leithéid de patrún, wherein na núicléitídí an dá slabhraí eagraithe ar shlí ordúil agus go roghnach ceangailte, ar a dtugtar an prionsabal na comhlántachta. Chomh maith le comhdhúile hidrigine, idirghníomhaíonn an helics dúbailte agus hidrófóbach.

Tá an dá slabhra ilchreidte, is é sin, tá siad suite i dtreonna eile. Dá bhrí sin, is é cúig deireadh an slabhra eile atá os coinne an trí chríoch.

Go seachtrach DNA móilín resembles staighre bíse, a bhfuil an seasamh siúcra-fosfáit de ráillí láimhe, céimeanna agus - de bhunús nítrigine iontu comhlántach.

Cad é aigéad ribonucleic?

Is aigéad núicléach é RNA le monaiméirí ar a dtugtar ribonucleotides.

De réir airíonna ceimiceacha, tá sé an-chosúil le DNA, ós rud é go bhfuil polaiméirí nucleotide araon ina N-glycoside fosfairúite atá tógtha ar iarmhar pentose (siúcra cúig-charbóin), leis an ngrúpa fosfáit an cúigiú adamh carbóin agus an bonn nítrigin ag an gcéad adamh carbóin.

Is slabhra polynucleotide amháin (seachas víris), atá i bhfad níos giorra ná DNA.

Is é monaiméar RNA amháin na hiarmhairtí de na substaintí seo a leanas:

• Bunaithe nítrigine;
• Monosaccharide cúig carbóin;
• Fosfar Aigéad.

Tá pirimidine (uracil agus cytosine) agus purine (adenine, guanine) bunaithe ag RNAs. Is monasacaride an RNA nucleotide é Ribose.

Difríochtaí idir RNA agus DNA

Tá aigéid núicléacha difriúil óna chéile i na hairíonna seo a leanas:

• Braitheann an méid atá aige sa chill ar an stát fiseolaíoch, aois agus orgán;
• Tá deoxyribose carbaihiodráitithe ag DNA, agus RNA - ribose;
• Is é an bonn nítrigineach i DNA thymine, agus i RNA - uracil;
• Feidhmíonn ranganna feidhmeanna éagsúla, ach tá siad sintéiseithe ar mhaitrís DNA;
• Is éard atá i DNA helics dúbailte, agus RNA - ó shlabhra amháin;
• Ar a son, tá rialacha Chargaff ag gníomhú di ar DNA neamhshuntasach;
• I RNA níos mó bunanna beaga;
• Tá difríocht mhór ag na slabhraí ar fad.

Stair staidéir

D'aimsigh an bithcheimiceoir ón nGearmáin R. Altman an ceall RNA ar dtús i staidéar a dhéanamh ar chealla giosta. I lár an fhichiú haois, cruthaíodh ról DNA i géineolaíocht. Ní raibh ach ansin a rinne siad cur síos ar na cineálacha RNA, feidhmeanna, agus mar sin de. 80-90% de réir meáchain sa chill thiteann ar p-RNA, a bheidh ina mar aon leis an próitéine agus ribosome ag glacadh páirte sa biosynthesis próitéine.

I seascaidí an chéid seo caite, mhol an chéad uair gur chóir go mbeadh cineál ann a chuireann faisnéis ghéiniteach le haghaidh sintéise próitéine. Tar éis sin, bunaíodh go heolaíoch go bhfuil aigéid ribonúcacha eolais ann a léiríonn cóipeanna comhlántacha de ghéinte. Tugtar RNAanna maitrís orthu freisin.

Is éard atá i ndíchódú na faisnéise a taifeadadh iontu ná aigéid iompair a dtugtar.

Níos déanaí, forbraíodh modhanna chun seiche na núicléatídí a bhrath agus struchtúr RNA a bhunú i spás an aigéad. Mar sin, fuair sé amach gur féidir le cuid acu, ar a dtugtar ribozymes, na slabhraí polyribonucleotide a roinnt. Mar thoradh air sin, glacadh leis go raibh an RNA ag gníomhú gan DNA agus próitéiní ag an am a rugadh an saol ar an phláinéid. Ag an am céanna, rinneadh gach claochlú lena rannpháirtíocht.

Struchtúr an mhóilín aigéad ribonucleic

Tá slabhraí aonair de polynucleotides beagnach gach RNA, rud a chuimsíonn, ina dhiaidh sin, monoribonucleotides - boinn purine agus pirimidine.

Ainmnítear núicotídí le litreacha tosaigh na mbonn:

• Adenine (A), A;
• Guanine (G), G;
• Cytosine (C), C;
• Uracil (U), U.

Tá bannaí trí agus cúig-phosphodiester nasctha le chéile.

Tá an líon is mó éagsúil de núicléatídí (ó roinnt de na deich go mílte) san áireamh i struchtúr an RNA. Is féidir leo struchtúr tánaisteach a dhéanamh, arb é atá ann snáitheanna gearra dúbailte, atá bunaithe de bhunanna comhlántacha den chuid is mó.

Struchtúr móilín aigéad ribonucleic

Mar a luadh cheana, tá struchtúr aon-snáithe ag an móilín. Faigheann RNA struchtúr agus cruth tánaisteach mar thoradh ar idirghníomhaíocht na núicléatídí lena chéile. Is polaiméir é a bhfuil a n-monomer ina nucleotíde arb é siúcra, iarmhar aigéad fosfair agus bonn nítrigine é. Go seachtrach, tá an móilín cosúil le ceann de na snáitheanna DNA. Is iad na núicatídí adenine agus guanine, atá mar chuid de RNA, purine. Bunaithe pirimidine iad cytosine agus uracil.

Próiseas sinteis

Chun an móilín RNA a shintéisiú, is é an maitrís ná móilín DNA. Tarlaíonn sé, áfach, agus an próiseas droim ar ais, nuair a dhéantar móilíní nua d'aigéad deoxyribonucleic a dhéanamh ar an maitrís ribonucleic. Tarlaíonn sé seo nuair a dhéantar cineálacha áirithe víris a mhacasamhlú.

Is féidir leis an mbonn le haghaidh biosintéis freastal ar mhóilíní eile d'aigéad ribonucleic freisin. Ina trascríobh, a tharlaíonn i núicléas na cille, tá go leor einsímí rannpháirteach, ach is é an ceann is suntasaí iad RNA polymerase.

Cineálacha

Ag brath ar an gcineál RNA, tá a feidhmeanna difriúil freisin. Tá roinnt cineálacha ann:

• Faisnéis agus RNA;
• Ribosomal p-RNA;
• TRNA iompair;
• Mionlaigh;
• Ribozymes;
• Víreas.

Aigéad ribonucleic faisnéise

Tugtar móilíní maitrís freisin ar mhóilíní dá leithéid. Déanann siad thart ar dhá faoin gcéad den iomlán sa chill. I gcealla eucaryotic, déantar iad a shintéisiú i núicléas ar maitrísí DNA, agus ansin iad ag dul go dtí an cítoplasm agus iad ceangailte leis na ribosóim. Ina theannta sin, bíonn siad ina mhatrúnna le haghaidh sintéis próitéine: tá RNAanna iompair acu a bhfuil aimínaigéid ann. Is é seo an próiseas chun faisnéis a athrú, a dhéantar i struchtúr próitéin uathúil. I roinnt RNAanna viralacha, is crómasóim é freisin.

Is iad Jacob agus Mano an lucht féachana den speiceas seo. Gan struchtúr docht a bheith aige, bíonn a slabhra lúibíní cuartha. Gan obair, bailíonn i-RNA i bhfillteáin agus fillteáin isteach i dtollán, agus déantar feidhmiú in ord oibre.

Déanann And-RNA faisnéis faoi shraith na n-aimínaigéid sa phróitéin atá síntithe. Tá gach aimínaigéad ionchódaithe in áit áirithe le cabhair ó cóid géiniteacha, atá peculiar:

• Triplet - ó cheithre mononucleotídí is féidir codanna seasca is ceithre codóin (cód géiniteach) a thógáil;
• Neamh-forluí - bogann faisnéis i dtreo amháin;
• Leanúnachas - laghdaítear prionsabal na hoibríochta go bhfuil próitéin amháin i-RNA amháin;
• Universality - déantar cód seo nó an cineál sin aimínaigéad a chódú i ngach orgánaigh bheo go cothrom;
• Degeneracy - fiche ar a dtugtar aimínaigéid, agus tá seasca amháin ann agus codóidí, is é sin, tá siad ionchódaithe ag roinnt cóid géiniteacha.

Aigéad ribosomal ribonucleic

Is iad formhór mór na RNAs ceallacha ná móilíní den sórt sin, is é sin ó ochtó go nócha faoin gcéad den iomlán. Chomhcheanglaíonn siad le próitéiní agus tá siad ribosóim - is iad seo orgánacha a dhéanann sintéis próitéine.

Is é ribosóim ná seasca is cúig faoin gcéad de r-RNA agus tríocha agus cúig faoin gcéad de phróitéin. Tá an slabhra polynucleotide seo bent go héasca chomh maith leis an próitéine.

Is éard atá sa ribosome na suímh aimínaigéad agus peptíde. Tá siad suite ar dhromchlaí teagmhála.

Bogann ribosóim go saor in aisce sa chill, ag próitéiní a shintéisiú sna háiteanna ceart. Níl siad an-sonrach agus ní féidir leo faisnéis a léamh ach amháin i-RNA, ach freisin maitrís a dhéanamh leo.

Aigéad ribonucleic iompair

Is é T-RNA an chuid is mó staidéar. Déanann siad deich faoin gcéad den aigéad ribonucleic cheallaigh. Bíonn na cineálacha RNA seo ceangailte le aimínaigéid a bhuíochas le heinsím speisialta agus iad a sheachadadh ar na ribosóim. Sa chás seo, tá aimínaigéid á n-iompar ag móilíní iompair. Mar sin féin, tharlaíonn sé go bhfuil an aimínaigéad ionchódaithe ag codóin éagsúla. Ansin déanfaidh RNAanna iompair iompair iad a iompar.

Fillteann sé i glomerulus, nuair atá sé neamhghníomhach, ach feidhmíonn sé cosúil le duille seamair.

Déanann sé idirdhealú ar na réimsí seo a leanas:

• Gabh an ghlacadóir, a bhfuil an t-ord nucleotide ATSTS aige;
• Suíomh atá ag freastal ar an ribosome;
• An anticodon ionchódú ar aimínaigéad atá ceangailte leis an tRNA seo.

Mion-chineál aigéad ribonucleic

Le déanaí, tá speicis RNA athshlánú le rang nua, na RNAanna beaga ar a dtugtar. Is dócha gurb iad rialtóirí uilíocha is ea a thagann géinte chun cinn ar fhorbairt shuthach nó nach bhfuil siad, agus freisin próisis a rialú taobh istigh de na cealla.

Tá Ribozymes nua-aimsithe freisin, rannpháirteach go gníomhach nuair a bhíonn an aigéad RNA coipthe, mar chatalaíoch.

Cineálacha víreacha aigéid

Is féidir le haigéad ribonucleic nó aigéad deoxyribonucleic a bheith sa víreas. Dá bhrí sin, leis na móilíní comhfhreagracha, tugtar RNA ina bhfuil siad. Nuair ghann isteach sa chill an víreas Tarlaíonn trascríobh droim ar ais - bunaithe ar aigéad ribonucleic, DNA nua atá leabaithe sa chill, ag cinntiú a bheith ann agus atáirgeadh ar an víreas. Sa chás eile, bíonn foirmiú RNA comhlántach ann. Téann víris próitéin, gníomhaíocht ríthábhachtach agus atáirgeadh gan DNA, ach amháin ar bhonn na faisnéise atá i RNA an víris.

Macasamhlú

D'fhonn feabhas a chur ar an tuiscint ghinearálta, is gá an próiseas macasamhlaithe a mheas, rud a chiallaíonn go bhfuil dhá mhóilín aigéad núicléach comhionann le feiceáil. Seo é mar a thosaíonn roinn cille.

Baineann sé le polymerases DNA, DNA-chleithiúnach, polymerases RNA agus ligases DNA.

Tá na céimeanna seo a leanas sa phróiseas macasamhlaithe:

• Diúltú - tá DNA na máthar, a ghlacann an móilín ar fad, de dhíth de réir a chéile;
• Braitheann briseadh na mbannaí hidrigine, ina bhfuil na slabhraí difriúla, agus forc replicative;
• DNTP a choigeartú go bunúsacha na gciorcaid mháthair;
• Piophosfáití a bhaint de mhóilíní dNTP agus bannaí fosfair-sciatháin a fhoirmiú de bharr an fhuinnimh atá ag teacht chun cinn;
• Spreagadh.

Tar éis foirmiú móilín iníon, roinntear an núicléas, an cítoplasm agus an chuid eile. Dá bhrí sin, déantar dhá chealla iníon, a fhaightear go hiomlán an fhaisnéis ghéiniteach go léir.

Ina theannta sin, tá struchtúr príomhúil na próitéiní ionchódaithe, atá sintéiseithe sa chill. Glacann DNA sa phróiseas seo cuid indíreach, agus ní hamháin amháin, gurb í an DNA é atá i gceist le sintéis próitéiní agus RNA. Tugtar trascríobh ar an bpróiseas seo.

Trascríobh

Tarlaíonn sintéis de gach móilín le linn an trascríobh, is é sin, athscríobh faisnéise géiniteach ó operon DNA ar leith. Tá an próiseas ag roinnt pointí cosúil leis an macasamhlú, ach i gcásanna eile tá difríocht mhór aige ó thaobh é.

Is iad na codanna seo a leanas na cosúlachtaí:

• Tagann tosú le diúltú DNA;
• Tá sos sna bannaí hidrigine idir bun na slabhraí;
• Is comhlántacha iad NTFs;
• Bíonn bunú na mbannaí hidrigine ann.

Difríochtaí ó mhacasamhlú:

• Le linn an trascríobh, ní dhéantar aon chuid den chuid DNA a fhreagraíonn don transcripton ach, le linn na macasamhlaithe, déanann an móilín ar fad scaoilte;
• Nuair a bhíonn ribose ag NTFs inléite, agus in ionad an tymimáin, uracil;
• Ní dhéantar faisnéis a dhíscríobh ach ó shuíomh áirithe;
• Tar éis don mhóilín a bheith déanta, na bannaí hidrigine agus an sos slabhra sintéiseithe, agus an sleamhnán slabhra as an DNA.

Maidir le feidhmiú gnáth, ba chóir go mbeadh struchtúr bunscoile RNA ach DNA díchoimisiúnaithe ó láithreáin exon.

Tosaíonn an RNA nua-fhoirmithe an próiseas aibithe. Gearrtar amach na codanna ciúin, agus déantar na cinn faisnéiseach a chnoic le chéile, ag comhdhéanamh slabhra polynucleotide. Ina theannta sin, tá a chlaochlú féin ag gach speiceas.

I-RNA, tagann ceangal leis an deireadh tosaigh. Cuirtear an polyadenylate leis an suíomh deiridh.

Sa tRNA, déantar na boinn a mhodhnú chun mionsonraí a dhéanamh.

I r-RNA, meitilítear bunanna ar leithligh freisin.

Cosain as an scrios agus iompar a fheabhsú chuig cítoplasm na próitéiní. Tá RNA i stát aibí ceangailte leo.

Luach na n-aigéid díthreabhnóibileochaocha agus na ribónúiceacha

Tá tábhacht mhór ag aigéid núicléacha i saol na n-orgánach. Déantar iad a stóráil, a aistriú chuig an cítoplasm agus faisnéis faoi phróitéiní a shintéisítear i ngach ceall a tharchur trí oidhreacht le cealla iníon. Tá siad i láthair i ngach orgánach beo, tá ról ríthábhachtach ag cobhsaíocht na n-aigéid seo le gnáthfheidhmiú an dá chealla agus an orgánaigh uile. Beidh athruithe cealla mar thoradh ar aon athruithe ar a struchtúr.