РНК — определение, свойства, структура, состав, типы и функции



РНК (рибонуклеиновая кислота) представляет собой одноцепочечную молекулу нуклеиновой кислоты, состоящую из рибонуклеотидов.

  1. Нуклеотид рибозы в цепи РНК состоит из сахара рибозы, фосфатной группы и основания.
  2. В каждый сахар рибозы добавлено одно из четырех оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и урацил (U).
  3. Основа прикреплена к сахару рибозы с помощью фосфодиэфирной связи. Поскольку РНК содержит множество нуклеотидов рибозы, длина цепей нуклеотидов может варьироваться в зависимости от их типов или их функций.
  4. Таким образом, РНК отличается от ДНК по типу сахара, используемого для создания молекулы, и по замене основания тимина в ДНК на урацил в РНК. Кроме того, ДНК — это двухцепочечная молекула, тогда как РНК — одноцепочечная молекула.

Свойства РНК

  1. РНК представляет собой одноцепочечную молекулу, а не двойную спираль, одним из следствий этого является то, что РНК может образовывать множество трехмерных молекулярных комплексов, чем ДНК.
  2. В нуклеотидах РНК содержится сахар рибоза, а не дезоксирибоза. Эти два сахара отличаются друг от друга наличием или отсутствием атома кислорода.
  3. Сахар рибоза также представляет собой циклическую структуру, состоящую из 5 атомов углерода и одного кислорода, как и ДНК. Но главное отличие заключается в наличии дополнительной группы ОН в 2 углероде рибозы, которая отсутствует в сахаре дезоксирибозы. 
  4. Группа ОН в 2 углероде делает молекулу РНК склонной к гидролизу.
  5. Некоторые исследования также пришли к выводу, что эта химическая способность РНК из-за дополнительной группы OH- привела к тому, что ДНК стала генетическим хранилищем, поскольку в ней отсутствует группа OH в 2’Carbon, что делает ее более стабильной для хранения информации.
  6. Нуклеотиды РНК несут азотистые основания, пурины и пиримидины. Но в РНК вместо пиримидин-тимина присутствует урацил, который также образует водородные связи с аденином, как тимин в молекуле ДНК.

Структура РНК

  1. РНК представляет собой типичный одноцепочечный биополимер рибонуклеотидов, связанных друг с другом фосфодиэфирной связью.
  2. Нить РНК синтезируется в направлении от 5 ‘к 3’ от локально одноцепочечной области ДНК.
  3. Он содержит сахара рибозы, которые присоединены к четырем основаниям: аденину, гуанину, урацилу и цитозину. Сахар рибозы имеет дополнительную группу ОН- в 2 ‘углероде по сравнению с сахаром дезоксирибозы в ДНК.
  4. Эта дополнительная группа OH- в РНК привела к их синтезу для краткосрочных функций.
  5. Трехмерная структура РНК имеет решающее значение для ее стабильности и функционирования.
  6. РНК, будучи одноцепочечной молекулой, может образовывать сложную структуру, позволяя модифицировать ее сахара и основания рибозы под действием клеточных ферментов (которые присоединяют химические группы) для выполнения различных функций.
  7. Они даже способны складываться сами по себе и демонстрировать внутримолекулярные водородные связи между комплементарными цепями, что делает их двухцепочечной молекулой, выполняющей определенную функцию.

Состав РНК

  1. РНК представляет собой биополимер нуклеотидов, связанных друг с другом фосфодиэфирной связью.
  2. Нуклеотид, из которого состоит РНК, также называют нуклеотидом рибозы из-за присутствия в их структуре рибозного сахара. В целом РНК состоит из рибозного сахара, фосфата и азотистого основания.
  3. Сахар рибоза представляет собой циклическую структуру, состоящую из пяти атомов углерода и одного атома кислорода. Этот сахар содержит две ОН-группы: 2 ‘углерода и 3’ углерода.
  4. Этот сахар-рибоза присоединен к азотистому основанию посредством водородной связи.
  5. Существует четыре азотистых основания, а именно: аденин (A), гуанин (G), урацил (U) и цитозин (C).
  6. Эти азотистые основания дополняют друг друга: G с C и A с U.

Типы РНК

Из многих типов РНК хорошо известны три типа, чаще всего обсуждаются и обнаруживаются почти во всех организмах. 

  1. мРНК (информационная РНК)
  2. рРНК (рибосомальная РНК)
  3. тРНК (транспортная РНК)

мРНК (информационная РНК)

  1. Это одноцепочечная молекула РНК, комплементарная одной из цепей ДНК.
  2. мРНК — это версия генетического материала, который покидает ядро ​​и перемещается в цитоплазму, где синтезируются ответственные белки.
  3. Эта РНК имеет первостепенное значение во время синтеза белка, когда рибосома движется по этой мРНК, она считывает базовые последовательности и использует генетический код для преобразования их в определенные белки.
  4. Эти коды представлены в виде триплетных последовательностей азотистых оснований и часто называются кодонами.
  5. мРНК отвечает за передачу генетической информации в рибосомы, где путем считывания последовательностей оснований на мРНК становится возможной трансляция белков, поэтому название напоминает ее функции.
  6. мРНК — это молекула, которая использует генетический код, присутствующий в части ДНК, и производит белки. Если бы мРНК не существовало, наш организм никогда не смог бы использовать информацию о ДНК.

рРНК (рибосомальная РНК)

  1. Это одноцепочечная молекула РНК, обнаруженная в клетках, которая составляет часть синтезирующей белок органеллы, рибосомы.
  2. Синтезируется внутри ядра, особенно в ядрышке, где присутствуют гены, кодирующие рРНК. Синтезированная рРНК может быть разного размера, обычно ее можно разделить на малую и большую.
  3. Эти недавно синтезированные рРНК соединяются с рибосомными белками и образуют более мелкие и более крупные субъединицы рибосом соответственно.
  4. Эти рРНК жизненно важны для распознавания консервативных областей входящих мРНК и тРНК, что облегчает их связывание и осуществление синтеза белка. 
  5. Кроме того, рРНК также обладает ферментативной активностью (пептидилтрансфераза) и катализирует образование пептидной связи между двумя выровненными белками / аминокислотами во время синтеза белка.

тРНК (транспортная РНК)

  1. Это тип молекулы РНК, которая помогает декодировать информацию, содержащуюся в последовательностях мРНК, в определенные белки.
  2. Кодирует ДНК в ядре клетки и транскрибируется с помощью РНК-полимеразы.
  3. Структура тРНК складывается сама по себе и создает внутрикомплементарное спаривание оснований, которое приводит к образованию водородных связей и связанных петель, содержащих нуклеотиды с модифицированными основаниями.
  4. Структура в двух измерениях напоминает клеверный лист с тремя петлями и открытым концом. Обычно имеют длину 75-90 рибонуклеотидов.
  5. Открытый конец без петли является местом присоединения аминокислоты через 3′-ОН-связь с COOH-группой аминокислоты.
  6. В общем, тРНК считывает код последовательности мРНК в рибосоме и транслирует конкретную аминокислоту, делает это по длине мРНК и выдает полипептидную цепь аминокислот (белков) в сочетании с другими важными ферментами, такими как аминоацил тРНК синтетаза и пептидилтрансфераза.

Функции РНК

  1. Основная функция РНК — синтез белка.
  2. Без РНК информация, закодированная в ДНК, никогда не могла бы быть транскрибирована для создания основных белков, необходимых клетке для поддержания своей целостности. 
  3. мРНК в настоящее время широко используются в фармацевтической промышленности для синтеза потенциальных вакцин.
  4. Более того, мРНК теперь используются для разработки новых категорий лекарств.
  5. мРНК сделали возможным формирование библиотеки кДНК.
  6. рРНК являются структурными единицами рибосом, которые являются важными органеллами во время синтеза белка.
  7. Рибозимы могут помочь подавить экспрессию конкретной мРНК, отщепляя их, не полагаясь на механизмы хозяина.
  8. Искусственные РНК способны останавливать синтез белка путем связывания с мРНК, что способствует способности человека бороться с болезнями и мутациями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Ответить

Почта не будет опубликована.