RNS (ribonukleinsav), biológia
RNS (ribonukleinsav), valamint a DNS. nukleinsavakra utal. A molekula-polimer RNS sokkal kisebb, mint a DNSé. Azonban az RNS típusától függően a benne foglalt nukleotid monomerek száma különbözik.
A nukleotid RNS mint cukor tartalmaz ribóz, mint nitrogénbázis - adenit, guanin, uracil, citozin. Az uracil szerkezetileg és kémiailag hasonló a timinhoz, ami a DNS-hez hasonló. Az érett RNS-molekulákban számos nitrogén bázis módosult, így az RNS-ben sokkal több fajta nitrogénbázis van.
A ribóz a dezoxiribózzal ellentétben további hidroxil-csoportot tartalmaz. Ez a körülmény lehetővé teszi az RNS könnyebb kémiai reakciókba lépését.
Az élő organizmusok sejtjeiben az RNS fő funkciója a genetikai információ megvalósulásának nevezhető. A ribonukleinsav különböző fajtáinak köszönhető, hogy a genetikai kódot leolvassák (átírják) a DNS-ből, majd a polipeptidek szintézise alapján (a fordítás történik). Tehát, ha a DNS elsősorban felelős a genetikai információ tárolásáért és továbbításáért nemzedékről nemzedékre (a fő folyamat a replikáció), az RNS ezt az információt (transzkripciós és transzlációs folyamatokat) megvalósítja. Ebben az esetben a transzkripció DNS-ben történik, ezért ez a folyamat mindkét típusú nukleinsavhoz kapcsolódik, majd ebből a szempontból azt mondhatjuk, hogy a DNS felelős a genetikai információ megvalósításáért.
Az RNS funkciójának részletesebb megfontolása sokkal változatosabb. Számos RNS-molekula strukturális, katalitikus és egyéb funkciókat lát el.
Vannak az ún. RNS-világ hipotézisek, amelyek szerint először a vad természetben csak az RNS-molekulák működtek genetikai információ hordozójaként, míg más RNS-molekulák különböző reakciókat katalizáltak. Ezt a hipotézist az RNS lehetséges alakulását bemutató kísérletek sorozata igazolja. Ezt jelzi az is, hogy számos vírus RNS-molekulával rendelkezik, mint a nukleinsav tároló genetikai információ.
Az RNS-világ hipotézise szerint a DNS a későbbiekben a természetes szelekció folyamatában sokkal stabilabb molekulaként jelent meg, amely fontos a genetikai információ tárolásához.
Az RNS három fő típusa van (kivéve őket): mátrix (szintén információs), riboszomális és transzport. Ezeket mRNS (vagy mRNS), rRNS, tRNS jelöli.
Információs RNS (mRNS)
A transzkripció során szinte az összes RNS szintetizálódik a DNS-en. A transzkripciót azonban gyakran az információs RNS (mRNS) szintézisaként említik. Ez annak köszönhető, hogy az mRNS nukleotidjainak szekvenciája később meghatározza a fehérje fordítása során szintetizált aminosavszekvenciát.
Mielőtt a DNS transzkripcióját szál jön egymástól, és egyikük komplex enzimfehérjék szintetizált RNS komplementaritás elve, mivel ez alatt történik a DNS replikáció. Csak a DNS adeninnel szemben az RNS molekulához egy uracilt tartalmazó nukleotid helyett a timin.
Valójában a nem kész információs RNS szintetizálódik a DNS-ben, és elődje az elő-iRNS. A prekurzor tartalmaz egy olyan nukleotid-szekvenciát a részek, amelyek nem kódolnak fehérjét, és amely miután pre-mRNS-szintézist vágott bevonásával kis nukleáris és nukleoláris RNS-t ( „kiegészítő” típusú RNS). Ezeket a visszahúzódó helyeket intronoknak nevezik. Az mRNS fennmaradó részeit exonoknak nevezzük. Az intronok eltávolítása után az exonok térhálósodnak. Az intronok és a varró exonok eltávolításának folyamatát splicingnek nevezzük. A bonyolító tényező az, hogy különböző módon lehet vágni az intronokat, és különböző kész mRNS-eket eredményeznek, amelyek különböző fehérjék mátrixként szolgálnak. Így úgy tűnik, hogy egy DNS-gén szerepet játszhat több gén szerepében.
Meg kell jegyezni, hogy a prokarióta organizmusokban nem fordul elő. Általában a mRNS közvetlenül a DNS szintézisét követően készen áll a fordításra. Véletlenül mindaddig, amíg az mRNS molekula vége még mindig átíródik, a protein szintetizáló riboszómák már a kezdetén ülnek.
Ha az elő-iRNS megérkezik az információs RNS-be, és kívül esik a magon, akkor a polipeptid szintézisének sablonjává válik. Ugyanakkor a riboszómákat "ültetik" (nem azonnal, néhányan először, a másik a második, stb.). Mindegyik szintetizálja a fehérje másolatát, azaz ugyanannak az RNS-molekulának számos azonos fehérjemolekula szintetizálható (nyilvánvaló, hogy mindegyik szintézis szakaszában lesz).
A riboszóma, mRNS elkezd mozogni a vége olvas három nukleotid (bár befogadására hat tonna. E. két kodon) és hozzáfűzi a megfelelő transzfer RNS (amelynek antikodon megfelelő kodonban), amelyhez egy megfelelő aminosav. Ezt követően, révén aktív riboszómák középső részét a polipeptid korábban szintetizált, párosulva előzetes tRNS, mintha, „átültetett” (előállított peptid kötést), hogy egy aminosavat kapcsolunk, hogy csak jöjjön tRNS. Így a fehérjemolekula fokozatosan növekszik.
Ha az információs RNS molekula szükségtelenné válik, a sejt elpusztítja.
Közlekedési RNS (tRNS)
Szállítás RNS - elég kicsi (a szabványok a polimerek) molekula (nukleotidok száma különböző, átlagosan mintegy 80) az alakja egy lóhere másodlagos szerkezet, harmadlagos redők valami, mint a levél H.
A tRNS funkciója az antikodonnak megfelelő aminosav kötődése. Később a kódolókodon megfelelő kodonján elhelyezkedő riboszóma kapcsolata ezen aminosav átvitele. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a közlekedési RNS aminosavakat hordoz (amin és szállít) a fehérjeszintézis helyére.
A Föld élő természete csak mintegy 20 aminosavat használ különböző fehérjemolekulák szintéziséhez (valójában az aminosavak sokkal többek). Mivel azonban a genetikai kód szerint a kodonok több mint 60, akkor minden egyes kodon megegyezik az egyes aminosavakkal (sőt, még néhány, néhány kisebb). Így több mint 20 tRNS-faj van, különböző szállítási RNS-ekkel ugyanazokat az aminosavakat továbbítják. (De a dolgok sem ilyen egyszerűek.)
Riboszómális RNS (rRNS)
A riboszomális RNS-t gyakran riboszómális RNS-nek is nevezik. Ugyanaz a helyzet.
A riboszomális RNS a sejt teljes RNS-je körülbelül 80% -a, mivel része a riboszómáknak, amelyek közül sok a sejtben.
A riboszómákban az rRNS fehérjékkel komplexeket képez, szerkezeti és katalitikus funkciókat valósít meg.
A riboszóma több különböző rRNS-molekulából áll, amelyek különböznek a lánc hosszában, a másodlagos és tercier struktúrában, az elvégzett funkciókban. Mindazonáltal teljes funkciójuk a fordítási folyamat megvalósítása. Az rRNS-molekulák az mRNS-ből származó információt olvassák, és katalizálják az aminosavak közötti peptidkötés kialakulását.