İşleme ... RNA işlemesi (RNA'nın post-transkripsiyonel modifikasyonları)

Mevcut evrensel bilginin ökaryotlar ve prokaryotlar gibi hücrelerden fark edilmesi bu aşamadır.

Bu kavramın yorumlanması

İngilizce'de bu terim "işleme, işleme" anlamına gelir. İşlem, pre-RNA'dan ribonükleik asit moleküllerinin olgunlaşması sürecidir. Başka bir deyişle, bu, birincil transkripsiyon ürünlerinin (farklı türlerin ön-RNA'sı) zaten işleyen moleküllere dönüşmesine yol açan bir dizi tepkidir.

P- ve tRNA'nın işlenmesiyle ilgili olarak genellikle moleküllerin uçlarından aşırı moleküllerin kesilmesi için kaynar. Eğer mRNA hakkında konuşursak, o zaman ökaryotlarda bu sürecin çok kademeli olduğuna dikkat edilmelidir.

Yani, işlemenin birincil transkriptin olgun bir RNA molekülüne dönüştüğünü daha önce öğrendikten sonra özelliklerini göz önüne almamız gerekir.

Konseptin temel özellikleri

Buna şunlar dahildir:

• Belirli nükleotid dizilerinin kendilerine eklendiği, molekülün ve RNA'nın her iki ucunun değiştirilmesi, çevirinin başlangıcının (son) yerini gösterir;
• Yapıştırma - DNA intronlarına karşılık gelen, ribonükleik asitin bilgilendirici olmayan dizilerinin kırpılması.

Prokaryotlara gelince, mRNA'sı işleme tabi değildir. Sentez tamamlandıktan hemen sonra çalışma olanağı vardır.

Değerlendirilen süreç nerede?

Herhangi bir organizmada RNA işlemi, çekirdeğin içinde gerçekleşir. Her bir molekül türü için spesifik enzimler (grupları tarafından) ile gerçekleştirilir. Ayrıca, direkt olarak mRNA'dan okunan polipeptitler gibi çeviri ürünleri işlenebilir. Bu değişiklikler, çoğu proteininin prekürsör molekülleri olan kollajen, immünoglobülinler, sindirim enzimleri, bazı hormonlardır ve bundan sonra vücutta gerçek işlevleri başlar.

İşlemenin, ön-RNA'dan olgun RNA'nın oluşum süreci olduğunu öğrendik. Şimdi ribonükleik asit kendisinin doğasına kazı yapmaya değer.

RNA: kimyasal doğa

Bu, DNA, 3 '- 5'-fosfodiester köprüleri gibi birbirine bağlı pirimidin ve pürin ribonükleotidlerin bir kopolimeri olan bir ribonükleik asittir.

Bu iki molekül çeşidinin benzer olması gerçeğine rağmen, bunlar çeşitli özelliklere göre farklılık gösterir.

RNA ve DNA'nın belirgin özellikleri

Birincisi, pirimidin ve pürin bazları, fosfat grupları, riboz ve 2'-deoksiriboz ekli ribonükleik asitte bir karbon kalıntısı vardır.

İkincisi, pirimidin bileşenleri de farklıdır. Benzer bileşenler, adenin, sitozin, guanin nükleotidleridir. RNA'da timin yerine urasil bulunur.

Üçüncü olarak, RNA 1-zincirli bir yapıya sahiptir ve DNA 2-zincirli bir moleküldür. Ancak ribonükleik asit zincirinde, zıt kutuplu (tamamlayıcı sekans) bölgeler vardır, çünkü tek zincirinin "saç tokmakları" katlayıp oluşturabildiği - 2-helisel özellikli yapıları (yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi).

Dördüncüsü, RNA DNA zincirlerinden yalnızca birine tamamlayıcı olan tek bir zincir olduğundan, guaninin içinde sitozin ile aynı içerikte olması gerekmez ve adenin, urasille benzerdir.

Beşinci olarak, RNA, mononükleotidlerin 2 ', 3'-siklik diesterleri ile alkali ile hidrolize edilebilir. Hidrolizde ara maddenin rolü, 2'-hidroksil gruplarına sahip olmadığı için DNA için benzer bir proses oluşturamayan 2 ', 3', 5-triester ile oynanır. DNA ile karşılaştırıldığında, ribonükleik asitin alkalin olarak bozunabilirliği hem diagnostik hem de analitik amaçlar için yararlı bir özelliktir.

1 telli RNA'da bulunan bilgiler genellikle pirimidin ve pürin bazları dizisi olarak, diğer bir deyişle polimer zincirinin birincil yapısı olarak gerçekleştirilir.

Bu sekans, RNA'nın "okunduğu" gen zincirini (kodlama) tamamlayıcıdır. Bu özelliğinden dolayı, ribonükleik asit molekülü kodlama zincirine spesifik olarak bağlanabilir ancak bunu kodlamayan bir DNA zinciri ile yapamaz. T'nin U tarafından değiştirilmesinin yanı sıra RNA dizisi, kodlamayan gen zinciriyle ilgili olanla benzerdir.

RNA Türleri

Hemen hemen hepsi protein biyosentezi gibi bir süreçte yer alırlar . Aşağıdaki RNA türleri bilinmektedir:

1. Matris (mRNA). Bunlar protein sentez matrisleri olarak hizmet eden sitoplazmik ribonükleik asit molekülleridir.
2. Ribozomal (rRNA). Ribozomlar (protein sentezinde yer alan organeller) gibi yapısal bileşenlerin rol oynayan bir sitoplazmik RNA molekülüdür.
3. Taşıma (tRNA) . Bunlar, mRNA bilgisinin proteinlerde zaten bulunan bir amino asit dizisine çevirisine (çeviri) katılan nakil ribonükleik asit molekülleridir.

Ökaryotik hücrelerde ( memeli hücreleri de dahil olmak üzere) oluşan ilk transkript formundaki RNA'nın önemli bir kısmı, çekirdeğinde parçalanma eğilimi gösterir ve sitoplazmada bilgi verme veya yapısal bir rol oynamaz.

Insan hücrelerinde (kültüre alınan), protein sentezine doğrudan katılmayan ancak RNA işlemesi üzerinde etkili olan küçük bir nükleer ribonükleik asit sınıfının yanı sıra yaygın bir hücresel "mimari" bulunmuştur. Boyutları değişir, 90-300 nükleotid içerirler.

Ribonükleik asit bitki, hayvan virüslerinin başlıca genetik materyalidir. RNA içeren bazı virüsler RNA'nın DNA'ya ters transkripsiyonu gibi bir aşamadan geçmezler. Bununla birlikte, birçok hayvan virüsü için, örneğin retrovirüsler için, RNA'ya bağımlı ters transkriptaz (DNA polimeraz) tarafından yönlendirilen RNA genomunun ters çevrilmesi, 2-helikal DNA kopyasının oluşumu ile karakteristik bir durumdur. Çoğu durumda, gelişmekte olan 2 spiral DNA transkripti genoma dahil edilir ve viral genlerin ekspresyonunu ve RNA genomlarının yeni kopyalarının (ayrıca viral) gelişimini sağlar.

Ribonükleik asitin posttranskripsiyonel modifikasyonları

RNA polimerazlarla sentezlenen molekülleri daima fonksiyonel olarak aktif değildir, öncüler, yani ön-RNA gibi davranırlar. RNA'nın ilgili transkripsiyon sonrası modifikasyonları geçtikten sonra olgun moleküllere dönüşürler - olgunlaşmanın evreleri.

Olgun mRNA oluşumu uzatma aşamasında RNA ve polimeraz II sentezi sırasında okunur. Zaten kademeli olarak büyüyen iplikçiklerin 5'-ucuna RNA, GTP'nin 5'-ucuyla bağlanır, daha sonra ortofosfat ortadan kalkar. Ayrıca guanin, 7-metil-GTP'nin ortaya çıkışı ile metilleştirilir. MRNA'nın bir parçası olan bu özel grup, "başlık" (başlık veya başlık) olarak adlandırılır.

RNA türüne (ribozomal, aktarım, matris, vb.) Bağlı olarak, öncüller çeşitli ardışık değişikliğe uğrarlar. Örneğin, mRNA öncülleri, splicing, metilasyon, kapaklama, poliadenilasyon ve bazen düzenleme işlemlerine tabi tutulur.

Ökaryotlar: genel karakteristik

Ökaryotların bir hücresi canlı organizmaların bir alanı olarak hareket eder ve bir çekirdek içerir. Arka bakterilere ek olarak, herhangi bir organizma nükleerdir. Protist olarak adlandırılan bir grup organizma dahil olmak üzere bitkiler, mantarlar, hayvanlar ökaryotik organizmalar gibi davranır. Hem 1 hücreli hem de çok hücreli hücrelerdir, ancak hücrelerin yapısının ortak bir planı vardır. Bu çok farklı organizmaların aynı kökene sahip olduğuna, dolayısıyla nükleer grubun en üst sıradaki monophyletic bir takson olarak algılandığına inanılıyor.

Ortak hipotezlere dayanarak, ökaryotlar 1,5-2 milyar yıl önce ortaya çıktı. Evrimlerinde önemli bir rol, fagositoz kapasitesine sahip bir çekirdek olan ökaryotik hücrenin simbiyozisi olan simbiyojenez ve plastidlerin ve mitokondriyanın öncülleri tarafından yutulan bakterilere verilir.

Prokaryotlar: genel karakteristik

Bunlar, çekirdeği olmayan (dekore edilmiş) 1 hücreli canlılardır, kalan membran organoidleri (dahili). Genetik hücre materyalini içeren tek büyük halkalı 2 iplikçikli DNA molekülü, histon proteinleri ile kompleks oluşturmayan bir DNA molekülüdür.

Prokaryotlar, arkean ve bakteri içermektedir (siyanobakteriler dahil). Nükleerden özgür hücrelerin soyundan - ökaryotların organelleri - plastidler, mitokondri. Alanın sıralamasında 2 taksona bölünürler: Arkea ve Bakteriler.

Bu hücrelerin bir nükleer zarfı yoktur, DNA paketlemesi, histonların karışımı olmadan gerçekleşir. Yiyeceklerinin türü sakıncalıdır ve genetik malzeme bir DNA molekülüyle temsil edilir ve bir halkada kapalı, sadece 1 replikon var. Prokaryotlar, bir zar yapısı olan organoidler olarak kalırlar.

Ökaryotlar ve prokaryotlar arasındaki fark

Ökaryotik hücrelerin temel özelliği, çekirdekte bulunan ve bir zar tarafından korunan genetik bir aygıtın varlığıyla ilgilidir. Onların DNA'sı lineerdir, histon proteinleri, bakterilerde bulunmayan diğer kromozomal proteinler ile bağlantılıdır. Kural olarak, yaşam döngüsünde 2 nükleer faz vardır. Birinin bir haploid kromozom seti vardır ve daha sonra birleşerek, iki haploid hücre zaten ikinci kromozom setini içeren bir diploid oluşturur. Ayrıca sonraki bölünme ile hücrenin tekrar haploid hale geldiği olur. Bu tür bir yaşam döngüsü ve genel olarak diploite, prokaryotların karakteristiği değildir.

En ilginç fark, ökaryotlarda kendi genetik aygıtı olan ve fisyonla çarpılan özel organellerin varlığıdır. Bu yapılar bir zara ile çevrilidir. Bu organeller plastidler ve mitokondrilerdir. Yaşamsal etkinlik ve yapı bakımından bakterilere oldukça benzemektedirler. Bu durum, bilim insanlarının, ökaryotlarla ortaklaşa giren bakteri organizmalarının soyundan geldiğini düşünmelerini sağlamıştır.

Prokaryotlarda az miktarda organel bulunur ve bunların hiçbiri ikinci bir zar ile çevrilidir. Onlarda, endoplazmik retikulum, Golgi aparatı, lizozomlar yok.

Ökaryotlar ve prokaryotlar arasındaki bir diğer önemli fark, ökaryotlarda, çoğu gruba fagositoz da dahil olmak üzere endositoz varlığıdır. Sonuncusu, bir zar kabarcık içinde hapse atılma ve sonra çeşitli katı maddeleri sindirme kabiliyeti olarak adlandırılır. Bu işlem vücuttaki en önemli koruyucu fonksiyonu sağlar. Fagositozun kaynağı, muhtemelen, hücrelerinin orta boy olduğu gerçeğine bağlıdır. Prokaryotik organizmalar, tahmin edilemez derecede daha küçüktür, bu nedenle, ökaryotların gelişimi sırasında, hücrenin önemli bir miktar gıda ile beslenmesine bağlı bir ihtiyaç ortaya çıkmıştır. Sonuçta, ilk cep yırtıcıları aralarında ortaya çıktı.

Protein biyosentezinin safhalarından biri olarak işleme

Bu, transkripsiyon sonrası başlayan ikinci aşamadır. Protez proteinleri yalnızca ökaryotlarda oluşur. Bu mRNA olgunlaşması. Kesin olmak gerekirse, bu, proteini kodlamayan alanların ve kontrolörlerin bağlantısının çıkarılmasıdır.

Sonuç

Bu makale hangi işlemin (biyoloji) olduğunu açıklar. Ayrıca, RNA neyi tanımlıyor, türleri ve transkripsiyon sonrası modifikasyonları listeleniyor. Ökaryotların ve prokaryotların ayırıcı özellikleri dikkate alınmaktadır.

Sonunda, işlemenin ön-RNA'dan olgun RNA'nın oluşum sürecini hatırlatması gerekir.