Zpracování je ... zpracování RNA (posttranskripční modifikace RNA)

Právě tato fáze rozlišuje realizaci dostupných genetických informací z buněk, jako jsou eukaryoty a prokaryoti.

Interpretace tohoto konceptu

V angličtině znamená tento výraz "zpracování, zpracování". Zpracování je proces tvorby zralých molekul ribonukleové kyseliny z pre-RNA. Jinými slovy je to soubor reakcí, které vedou k transformaci primárních transkripčních produktů (pre-RNA různých typů) do již fungujících molekul.

Pokud jde o zpracování p- a tRNA, nejčastěji se snižuje odříznutí přebytečných molekul z konců molekul. Pokud mluvíme o mRNA, pak zde lze poznamenat, že v eukaryotách probíhá tento proces v mnoha fázích.

Takže poté, co jsme se již dozvěděli, že zpracování je transformace primárního transkriptu do zralé molekuly RNA, stojí za to zvážit jeho vlastnosti.

Hlavní rysy konceptu

To zahrnuje následující:

• modifikace obou konců molekuly a RNA, podél kterých jsou přidány specifické nukleotidové sekvence, které ukazují místo počátku (konce) translace;
• sestřih - ořezávání neinformačních sekvencí ribonukleové kyseliny, které odpovídají intronům DNA.

Pokud jde o prokaryoty, jejich mRNA nepodléhá zpracování. Má schopnost pracovat ihned po dokončení syntézy.

Kde je zvažovaný proces?

V jakémkoli organismu probíhá zpracování RNA v jádře. Pro každý typ molekuly se provádí pomocí speciálních enzymů (podle jejich skupiny). Také mohou být zpracovány produkty translace, jako jsou polypeptidy, které jsou přímo čteny z mRNA. Tyto změny jsou předmětem tzv prekurzorových molekul většiny proteinů - kolagen, protilátek, trávicí enzymy, některé hormony, a poté se spustí skutečnou funkci těla.

Již jsme se dozvěděli, že zpracování je proces tvorby zralé RNA z pre-RNA. Nyní stojí za to vykopávat povahu samotné ribonukleové kyseliny.

RNA: chemická povaha

To je ribonukleová kyselina, což je kopolymer pyrimidinu a purinu ribonukleitidov, které jsou spojeny spolu navzájem, stejně jako v DNA, 3rsquo- - 5rsquo - fosfodiesterové můstky.

Navzdory skutečnosti, že tyto dva typy molekul jsou podobné, liší se několika vlastnostmi.

Významné rysy RNA a DNA

Za prvé, ribonukleové kyseliny je přítomna ve zbytku uhlíku, na které dosedají pyrimidinových a purinových bází, fosfátové skupiny - ribóza, v DNA stejné - 2rsquo - deoxyribózy.

Za druhé, pyrimidinové složky se také liší. Podobnými složkami jsou nukleotidy adeninu, cytosinu, guaninu. V RNA, namísto thyminu, je přítomen uracil.

Za třetí, RNA má strukturu s 1 řetězcem a DNA - molekulu s 2 řetězci. Ale Strand ribonukleové kyseliny přítomné části opačné polarity (komplementární sekvence), kterým je schopen jednoho řetězce a sraženiny tvořit „vlasů“ - struktura, obdařené vlastnostem spirálové-2 (jak je uvedeno výše).

Za čtvrté, protože RNA - jediný řetězec, který je komplementární k prvnímu řetězci DNA, guanin nemusí být přítomen ve stejném obsahu jako cytosin a adenin - uracil líbí.

Za páté, RNA může být hydrolyzována na 2Squo, 3Sv-cyklické diestery mononukleotidů. Úloha meziproduktu hydrolýzy hraje 2rsquo-, 3rsquo-, 5-triester, schopen tvořit během procesu podobného DNA díky absenci její 2rsquo - hydroxylové skupiny. Ve srovnání s DNA je alkalická labilita ribonukleové kyseliny užitečnou vlastností pro diagnostické i analytické účely.

Informace obsažené v 1-řetězcové RNA jsou obvykle realizovány jako sekvence pyrimidinových a purinových bází, jinými slovy jako primární struktura polymerního řetězce.

Tato sekvence je komplementární k genovému řetězci (kódování), kterým je RNA "čtená". Kvůli této vlastnosti se molekula ribonukleové kyseliny může specificky vázat na kódovací řetězec, ale není schopna to provést s nekódujícím řetězcem DNA. Sekvence RNA, kromě nahrazení T pomocí U, je podobná sekvenci vztahující se k nekódujícímu genovému řetězci.

Typy RNA

Prakticky všichni se podílejí na takovém procesu, jako je biosyntéze proteinů. Následující typy RNA jsou známé:

1. Matrix (mRNA). Jedná se o molekuly cytoplazmové ribonukleové kyseliny, které fungují jako matrice pro syntézu proteinů.
2. Ribosomální (rRNA). Jedná se o molekulu cytoplazmatické RNA, která hraje roli takových strukturálních složek jako jsou ribosomy (organely podílející se na syntéze bílkovin).
3. Doprava (tRNA). Jedná se o molekuly transportní ribonukleové kyseliny, které se podílejí na translaci (translaci) informací mRNA do sekvence aminokyselin již v proteinech.

Podstatná část RNA ve formě prvních transkriptů, které jsou tvořeny v eukaryotické buňky, včetně savčích buněk, je náchylná k degradaci v jádře a nehraje informační nebo strukturní roli v cytoplazmě.

V lidských buňkách (kultivují) zjištěno, že třída malých jaderných ribonukleové kyseliny nejsou přímo zapojeny do syntézy proteinů, ale ovlivňuje zpracování RNA, stejně jako celkového buněčného „architekturu.“ Jejich rozměry se liší, obsahují 90-300 nukleotidů.

Ribonukleová kyselina je hlavním genetickým materiálem v řadě virů rostlin, zvířat. Některé viry obsahující RNA nikdy neprocházejí fázi, jako je reverzní transkripce RNA do DNA. Přesto pro mnoho živočišných virů, například retrovirů, vyznačující se tím, reverzní translaci genom RNA řízené RNA-dependentní reverzní transkripce (DNA polymerázy), za vzniku 2-šroubovicové DNA kopii. Ve většině případů se objevují 2-šroubovicové DNA transkriptu byla zavedena do genomu dále poskytuje expresi virových genů a provozní dobu nejnovější kopii RNA genomy (a virová).

Posttranskripční modifikace ribonukleové kyseliny

Jeho molekuly syntetizované s RNA polymerázami jsou vždy funkčně inaktivní, působící jako prekurzory, a to pre-RNA. Jsou přeměněny na zralé molekuly teprve poté, co prošly příslušné posttranskripční modifikace RNA - fáze jejího zrání.

Tvorba zralé mRNA se čte během syntézy RNA a polymerázy II ve fázi prodloužení. Do 5 let - konec postupně rostoucího řetězce RNA je připojen 5ks - konec GTP, pak je ortofosfát oddělen. Dále se guanin methyluje s příchodem 7-methyl-GTP. Tato speciální skupina, která je součástí mRNA, se nazývá "čepice" (víčko nebo čepička).

V závislosti na typu RNA (ribosomální, transportní, maticové atd.) Se prekurzory podrobí různým postupným modifikacím. Například prekurzory mRNA podléhají sestřihu, metylaci, zakončení, polyadenylaci a někdy editaci.

Eukaryot: obecná charakteristika

Buňka eukaryotů působí jako doména živých organismů a obsahuje jádro. Kromě bakterií, archaea, všechny organismy jsou jaderné. Rostliny, houby, zvířata, včetně skupiny organismů nazývaných protisty, působí jako eukaryotické organismy. Oba jsou 1-buněčné a mnohobuněčné, ale všechny mají společný plán pro buněčnou strukturu. Předpokládá se, že tyto různé organismy mají stejný původ, takže jaderná skupina je vnímána jako monofyletický taxon nejvyššího postavení.

Na základě běžných hypotéz se eukaryotové objevily před 1,5-2 miliardy let. Důležitou roli v jejich vývoji je uveden symbiogeneze - symbióza eukaryotických buněk, který měl jádro schopné fagocytózy, a bakteriální, spolknout ji - progenitoru plastidů a mitochondrií.

Prokaryoty: obecná charakteristika

Jedná se o 1-buněčné živé organismy, které nemají jádro (zdobené), zbývající membránové organoidy (vnitřní). Jedinou velkou prstencovou 2-řetězcovou molekulu DNA, která obsahuje velkou část genetického buněčného materiálu, je ta, která netvoří komplex s histonovými proteiny.

Prokaryoti zahrnují archean a bakterie, včetně cyanobakterií. Potomci nejaderných buněk - organely eukaryot - plastidy, mitochondrie. Jsou rozděleny na 2 taxony v rámci řadové domény: Archean a bakterie.

Tyto buňky nemají nukleární obálku, balení DNA probíhá bez účasti histonů. Druh jejich jídla je obezřetný a genetický materiál je reprezentován jedním molekula DNA, která je uzavřena v kruhu a je pouze 1 replik. V prokaryotách zůstávají organoidy, které mají membránovou strukturu.

Rozdíl mezi eukaryoty a prokaryotemi

Základní charakteristika eukaryotických buněk je spojena s přítomností v nich genetického aparátu, který se nachází v jádře, kde je chráněn pláštěm. Jejich DNA je lineární, spojená s histonovými proteiny, jinými chromozomálními proteiny, které v bakteriích chybí. Zpravidla v jejich životního cyklu existují dvě jaderné fáze. Jeden má haploidní soubor chromozomů a po sloučení dvě haploidní buňky tvoří diploid, který již obsahuje druhou sadu chromozomů. Stává se také, že v následném dělení se buňka opět stává haploidní. Tento druh životního cyklu, stejně jako diploidita obecně, není pro karyakty charakteristické.

Nejzajímavějším rozdílem je přítomnost speciálních organel v eukaryotách, které mají vlastní genetický aparát a množí se štěpením. Tyto struktury jsou obklopeny membránou. Tyto organely jsou plastidy a mitochondrie. Pokud jde o životně důležitou činnost a strukturu, jsou pozoruhodně podobné bakteriím. Tato okolnost přiměla vědce, aby přemýšleli o tom, že jsou potomky bakteriálních organismů, které vstoupily do symbiózy s eukaryoty.

Prokaryoti mají malé množství organel, z nichž žádný není obklopen druhou membránou. V nich není žádný endoplazmatický retikulum, Golgiho aparát, lysosomů.

Dalším důležitým rozdílem mezi eukaryoty a prokaryotem je přítomnost endocytózy u eukaryot, včetně fagocytózy ve většině skupin. Ten se nazývá schopnost zachytit uvěznění v bublině membrány a poté trávit různé pevné látky. Tento proces poskytuje nejdůležitější ochrannou funkci v těle. Původ fagocytózy pravděpodobně vyplývá ze skutečnosti, že jejich buňky jsou středně velké. Prokaryotické organismy jsou nesrovnatelně menší, proto v průběhu vývoje eukaryotů vznikla potřeba spojené s dodáním buňky značným množstvím potravy. V důsledku toho se mezi nimi objevili první mobilní dravci.

Zpracování jako jeden ze stupňů biosyntézy proteinů

Toto je druhý stupeň, který začíná po transkripci. Proteinové proteiny se vyskytují pouze u eukaryot. Toto je zrání mRNA. Přesněji řečeno, je to odstranění oblastí, které nekódují protein, a připojení řadičů.

Závěr

Tento článek popisuje, jaké zpracování je (biologie). Také je popsána RNA, její typy a post-transkripční modifikace jsou uvedeny. Charakteristické rysy eukaryot a prokaryot jsou zvažovány.

Nakonec je třeba připomenout, že zpracování je proces tvorby zralé RNA z pre-RNA.