RNA và DNA. RNA - đây là những gì? RNA: cấu trúc, chức năng, các loài

Thời gian trong đó chúng ta sống được đánh dấu to lớn thay đổi, một lớn tiến bộ khi người ta get câu trả lời cho câu hỏi mới. Cuộc sống đang nhanh chóng di chuyển về phía trước, và rằng cách đây không lâu dường như không thể, bắt đầu được thực hiện. Có thể là ngày nay dường như cốt truyện khoa học viễn tưởng, quá, sẽ sớm có được các tính năng của hiện thực.

Một trong những khám phá quan trọng nhất trong nửa cuối của thế kỷ XX trở thành các axit nucleic RNA và DNA làm cho mọi người gần gũi hơn để làm sáng tỏ những bí ẩn của thiên nhiên.

axit nucleic

axit nucleic - là những hợp chất hữu cơ có tính chất phân tử cao. Nó bao gồm hydro, cacbon, nitơ và phốt pho.

Họ được phát hiện năm 1869 bởi F. Miescher, người đã nghiên cứu mủ. Nhưng sau đó phát hiện mình đã không chú ý nghĩa đặc biệt. Chỉ sau đó, khi các axit được tìm thấy trong tất cả các tế bào động vật và thực vật, sự hiểu biết về vai trò to lớn của họ.

Có hai loại axit nucleic: RNA và DNA (deoxyribonucleic và axit ribonucleic). Bài viết này tập trung vào axit ribonucleic, mà còn nhìn vào một sự hiểu biết chung về những gì tạo nên DNA.

Có gì là deoxyribonucleic axit?

ADN - một axit nucleic gồm hai sợi, được nối với nhau bằng liên kết hydro bổ sung pháp luật căn cứ đạm. chuỗi dài xoắn vào một vòng xoáy của một lượt chứa gần mười nucleotide. Đường kính của xoắn kép của hai mm, khoảng cách giữa các nucleotide - khoảng nửa nanomet. Chiều dài của một phân tử đôi khi đạt đến vài cm. DNA có chiều dài tế bào hạt nhân con người của gần hai mét.

Tất cả các thông tin di truyền chứa trong cấu trúc DNA. Nó có sự sao chép DNA, có nghĩa là quá trình mà một phân tử đơn được sản xuất hai giống hệt nhau - công ty con.

Như đã đề cập, mạch gồm nucleotide, bao gồm, đến lượt nó, các căn cứ đạm (adenine, guanine, thymine và cytosine) và sự cân bằng của axit phốt pho. Tất cả các nucleotide căn cứ đạm khác nhau. Liên kết hidro không xảy ra giữa tất cả các căn cứ, adenine, ví dụ, chỉ có thể kết nối với thymine hoặc guanin. Như vậy, nucleotide adenine trong cơ thể càng nhiều càng tốt thymidylic, và số lượng guanine bằng (quy tắc Chargaff của) cytidylic. Nó chỉ ra rằng trình tự của một chuỗi chuỗi predetermines kia, và một chuỗi như gương lẫn nhau. một mô hình như vậy, trong đó nucleotide của hai chuỗi sắp xếp theo một trật tự và kết nối một cách chọn lọc, được gọi là nguyên tắc bổ sung. Bên cạnh đó các hợp chất hydro, xoắn kép và giao diện kỵ.

Hai chuỗi có các hướng khác nhau, đó là sắp xếp theo hướng ngược nhau. Do đó treh' âm thanh ngược-end là pyati'-ga cuối của chuỗi khác.

Bên ngoài phân tử ADN giống như một cầu thang xoắn ốc, mà là xương sống đường-phosphate của tay vịn, bậc thang và - cơ sở nitơ bổ sung.

RNA là gì?

RNA - một axit nucleic với các monome gọi là ribonucleotide.

Bởi tính chất hóa học nó rất giống với DNA vì cả hai polyme là nucleotide đại diện fosfolirovanny N-glycoside gốc hóa học được xây dựng trên pentose (đường lăm-carbon), một nhóm phosphate nguyên tử cacbon thứ năm và một căn cứ nitơ ở một nguyên tử cacbon đầu tiên.

Nó đại diện cho một chuỗi polynucleotide (trừ virus), đó là ngắn hơn nhiều so với DNA.

Một monomer của RNA - là tàn dư của các chất sau:

• cơ sở nitơ;
• monosaccharide lăm-cacbon;
• phốt pho axit.

RNA là pyrimidin (cytosine và uracil) và một purine (adenine, guanine) cơ sở. Ribose là một RNA nucleotide monosaccharide.

Sự khác biệt của RNA và DNA

axit nucleic khác nhau bằng các thuộc tính sau:

• lượng của nó trong tế bào phụ thuộc vào nguồn cung cấp nhà nước, tuổi tác và cơ quan sinh lý;
• DNA chứa deoxyribose carbohydrate, và RNA - ribose;
• cơ sở đạm trong DNA - thymine, trong khi RNA - uracil;
• lớp học thực hiện chức năng khác nhau, nhưng được tổng hợp trong một ma trận DNA;
• ADN bao gồm một chuỗi xoắn kép, và RNA - từ một chuỗi duy nhất;
• cho các quy tắc Chargaff điển hình của cô, diễn xuất trong DNA;
• RNA căn cứ còn nhỏ;
• chuỗi sự khác biệt lớn trong chiều dài.

Lịch sử của nghiên cứu

RNA tế bào lần đầu tiên được phát hiện bởi một nhà hóa sinh đến từ Đức, Robert Altman trong việc nghiên cứu tế bào nấm men. Vào giữa thế kỷ XX nó đã chứng minh vai trò của ADN trong di truyền. Chỉ khi đó mô tả và các loại RNA, chức năng, và vân vân. 80-90% tính theo trọng lượng trong tế bào rơi vào p-RNA, tạo thành cùng với protein và ribosome tham gia sinh tổng hợp protein.

Trong sáu mươi của thế kỷ trước cho lần đầu tiên gợi ý rằng phải có một số loại mang thông tin di truyền để tổng hợp protein. Sau khi nghiên cứu này phát hiện ra rằng có thông tin như vậy axit ribonucleic đại diện cho bản bổ sung của gen. Họ được gọi là RNA thông tin.

Trong giải mã các thông tin ghi họ liên quan đến việc vận chuyển axit cái gọi là.

phương pháp sau được phát triển phát hiện chuỗi nucleotide và cấu trúc RNA được cài đặt trong axit không gian. Do đó, nó đã được tìm thấy rằng một số trong số họ, người gọi ribozymes thể tách chuỗi poliribonukleotidnye. Kết quả là, chúng tôi bắt đầu tin rằng trong một thời gian khi cuộc sống bắt đầu trên hành tinh, và hành động RNA không có ADN và protein. Như vậy tất cả các biến đổi thực hiện với sự tham gia của cô.

Cấu trúc của phân tử axit ribonucleic

Hầu như tất cả các RNA - một chuỗi duy nhất của polynucleotides đó là, lần lượt, bao gồm monoribonukleotidov - purine và các căn cứ pyrimidin.

Nucleotides là các chữ cái đầu tiên biểu thị các căn cứ:

• adenine (A), A;
• guanine (G), G;
• cytosine (C), C;
• uracil (U), W.

Chúng được kết nối với nhau ba và pyatifosfodiefirnymi trái phiếu.

Hầu hết các số khác nhau của nucleotide (từ vài chục đến hàng chục ngàn) bao gồm trong cấu trúc của RNA. Họ có thể hình thành cấu trúc thứ cấp, bao gồm chủ yếu các sợi dvutsepochnyh ngắn, được thành lập căn cứ bổ sung.

Cấu trúc phân tử axit ribnukleinovoy

Như đã đề cập, phân tử có cấu trúc sợi đơn. RNA cấu trúc thứ cấp nhận và hình dạng như một kết quả của sự tương tác giữa một nucleotide. polymer này, monome mà là một nucleotide gồm một dư lượng đường của axit phốt pho và nitơ bazơ. Bên ngoài phân tử như một trong những chuỗi DNA. Nucleotides adenine và guanine, là một phần của RNA là purine. Cytosine và uracil là căn cứ pyrimidin.

Quá trình tổng hợp

Để phân tử RNA tổng hợp, ma trận là một phân tử DNA. Thông thường, tuy nhiên, điều ngược lại quá trình khi mới deoxyribonucleic axit phân tử hình thành trên ribonucleic ma trận. Điều này xảy ra khi sao chép của một số loại virus.

Cơ sở cho việc sinh tổng hợp cũng có thể phục vụ các phân tử khác của axit ribonucleic. phiên mã của nó xảy ra trong nhân tế bào, liên quan đến nhiều enzyme, nhưng quan trọng nhất trong số đó là một RNA polymerase.

loại

Tùy thuộc vào loại RNA, chức năng của nó cũng khác nhau. Có một số loại:

• Thông tin và RNA;
• ribosome rRNA;
• tRNA vận chuyển;
• chưa thành niên;
• ribozymes;
• virus.

Thông tin axit ribonucleic

phân tử như vậy được gọi là ma trận. Họ tạo nên các tế bào trong khoảng hai phần trăm của tổng số. Trong tế bào nhân chuẩn, họ được tổng hợp trong nhân vào mẫu ADN, sau đó đi qua thành tế bào chất và gắn vào ribosome. Bên cạnh đó, họ trở thành mẫu cho tổng hợp protein: họ đang tham gia bằng hình thức chuyển RNA, mang axit amin. Do đó, quá trình chuyển đổi thông tin được thực hiện trong một cấu trúc độc đáo của protein. Trong một số RNA virus cũng là một nhiễm sắc thể.

Jacob và Mano là dụng cụ mở của loại hình này. Không có một cấu trúc cứng nhắc, nó tạo thành một mạch vòng cong. Không làm việc, và các RNA được gập và cuộn lại thành một quả bóng, và để làm việc diễn ra.

mRNA mang thông tin về trình tự của các axit amin trong protein được tổng hợp. Mỗi axit amin được mã hóa trong một địa điểm cụ thể với sự giúp đỡ của mã di truyền, mà là đặc biệt:

• Triplet - Bốn mononucleotides thể xây dựng một sáu mươi tư codon (mã di truyền);
• neperekreschivaemost - luồng thông tin theo một hướng;
• tính liên tục - Nguyên tắc làm việc đi xuống đến thực tế là một RNA - một protein;
• tính phổ quát - này hay cái kia loại axit amin được mã hóa trong tất cả các sinh vật sống giống nhau;
• suy đồi - hai mươi amino axit được biết đến và codon - sáu mốt, tức là chúng được mã hóa bởi một số mã di truyền.

axit ribonucleic ribosome

phân tử như vậy chiếm đại đa số các RNA di động, cụ thể là, 80-90 phần trăm của tổng số. Họ kết hợp với protein và ribosome được hình thành - đây bào quan thực hiện tổng hợp protein.

Ribosome bao gồm sáu mươi lăm phần trăm của các p-RNA và ba mươi lăm phần trăm của protein. chuỗi polynucleotide này một cách dễ dàng uốn cong cùng với các protein.

Ribosome được cấu tạo của axit amin và peptide phần. Họ đang nằm trên bề mặt tiếp xúc.

Ribosome di chuyển tự do trong tế bào để tổng hợp protein ở các vị trí đúng. Họ không phải là rất cụ thể và không chỉ có thể đọc thông tin từ mRNA, mà còn để tạo thành một ma trận với họ.

Giao thông vận tải axit ribonucleic

tRNA nghiên cứu nhiều nhất. Họ tạo nên mười phần trăm của RNA của tế bào. Những loại RNA ràng buộc các acid amino bởi một enzyme đặc biệt, và được phân phối đến ribosome. Trong trường hợp này, các axit amin được vận chuyển bằng các phân tử vận chuyển. Tuy nhiên, nó sẽ xảy ra rằng mã hóa axit amin codon khác nhau. Sau đó chuyển chúng có một số chuyển RNA.

Nó cuộn thành một quả bóng, khi hoạt động, chức năng và có hình thức một lá chuồn.

Nó phân biệt các lĩnh vực sau:

• chấp nhận bào gốc có ACC chuỗi nucleotide;
• phần phục vụ để gắn vào ribosome;
• anticodon mã hóa các axit amin, trong đó được gắn vào tRNA này.

Tiểu dạng ribonucleic axit

Gần đây, RNA loài được bổ sung bởi một lớp mới, cái gọi là nhỏ RNA. Họ có thể sẽ là một vũ trụ điều khiển mà bật hoặc tắt gen trong phôi thai phát triển, và cũng có thể điều khiển các quá trình bên trong tế bào.

Ribozymes cũng gần đây tiết lộ, họ đang tích cực tham gia, khi RNA lên men, là một chất xúc tác.

loại virus axit

Virus này có thể bao gồm một trong hai axit ribonucleic hay deoxyribonucleic. Vì vậy, với các phân tử tương ứng được gọi là RNA chứa. Khi tiêm vào tế bào của virus xảy ra phiên mã ngược - dựa trên axit ribonucleic, DNA mới được nhúng vào trong các tế bào, đảm bảo sự tồn tại và sinh sản của virus. Trong trường hợp khác, sự hình thành của RNA bổ sung cho nhận. Virus protein chức năng quan trọng và sinh sản đi mà không ADN, nhưng chỉ trên cơ sở thông tin chứa trong RNA virus.

sao chép

Nhằm nâng cao sự hiểu biết chung về sự cần thiết phải xem xét quá trình tái tạo, trong đó có hai phân tử giống hệt nhau của axit nucleic. Vì vậy, bắt đầu phân chia tế bào.

Nó liên quan đến DNA polymerase, DNA-RNA polymerase phụ thuộc và ligase DNA.

Quá trình sao chép bao gồm các bước sau:

• despiralization - là một thư giãn ADN mẹ liên tục sôi động toàn bộ phân tử;
• liên kết hydro bị phá vỡ, trong đó các chuỗi tách và dường như ngã ba nhân lên;
• dNTP điều chỉnh giải phóng đến chuỗi căn cứ mẹ;
• phân cắt của pyrophosphate từ phân tử dNTP và hình fosfornodiefirnyh quan hệ trên tài khoản của năng lượng;
• respiralizatsiya.

Sau khi hình thành các công ty con phân tử chia hạt nhân, tế bào chất và nghỉ ngơi. Như vậy, hai tế bào con được hình thành, hoàn toàn nhận được tất cả các thông tin di truyền.

Bên cạnh đó, cơ cấu chính được mã hóa của protein được tổng hợp trong tế bào. DNA trong quá trình này mất một phần gián tiếp, chứ không phải là trực tiếp, bao gồm trong thực tế là nó xảy ra ở quá trình tổng hợp DNA tham gia vào sự hình thành của protein, RNA. Quá trình này được gọi là phiên mã.

sự sao lại

Quá trình tổng hợp của tất cả các phân tử xảy ra trong phiên mã, tức là sao chép thông tin di truyền từ một DNA operon cụ thể. Quá trình này cũng tương tự như trong một số khía cạnh để tái tạo, trong khi những người khác khác nhau đáng kể từ nó.

Điểm tương đồng bao gồm các phần:

• là bắt đầu uncoiling DNA;
• vỡ các liên kết hydro giữa giá trị tính mạch;
• nó là bổ sung để thích ứng với NTF;
• sự hình thành liên kết hydro.

Sự khác biệt từ sao chép:

• khi một phần ghép của phiên mã DNA, phiên mã thích hợp, trong khi phải trải qua untwisting sao chép toàn bộ phân tử;
• thích ứng khi sao chép NTF chứa ribose và uracil thay vì thymine;
• Thông tin được viết tắt chỉ với một phạm vi xác định trước;
• sau sự hình thành các liên kết hydro và chuỗi phân tử được tổng hợp bị phá vỡ, và các slide chuỗi với DNA.

Đối với hoạt động bình thường của cấu trúc chính của RNA nên chỉ chứa exon ngừng hoạt động với các trang web DNA.

Chúng tôi đã chỉ mới bắt đầu quá trình trưởng thành của RNA hình thành. phần im lặng được cắt, khâu và hình thức cung cấp thông tin một chuỗi polynucleotide. Hơn nữa, mỗi loại có một sự biến đổi đặc trưng.

MRNA xảy ra khi tham gia vào cuối ban đầu. Cuối phần tham gia poliadenilat.

TRNA sửa đổi cơ sở, tạo thành một loài nhỏ.

Trong p-RNA cũng methyl hóa cơ sở cá nhân.

Bảo vệ chống lại thiệt hại và cải thiện giao thông của protein thành tế bào chất. RNA trong tình trạng trưởng thành được kết nối với họ.

Ý nghĩa của deoxyribonucleic và ribonucleic acid

axit nucleic có tầm quan trọng lớn trong cơ thể. Họ lưu giữ, vận chuyển đến tế bào chất và thừa hưởng bởi thông tin tế bào con gái trên các protein tổng hợp trong mỗi tế bào. Họ có mặt trong tất cả các sinh vật sống, sự ổn định của các axit là điều cần thiết cho hoạt động bình thường của cả hai tế bào và toàn bộ cơ thể. Mọi thay đổi trong cấu trúc của chúng sẽ dẫn đến những thay đổi tế bào.