Apdorojimas yra ... RNR apdorojimas (RNR posttranscriptional modifikavimas)

Būtent šis etapas išskiria turimą genetinę informaciją iš tokių ląstelių kaip eukariotes ir prokariotės.

Šios sąvokos interpretavimas

Anglų kalba šis terminas reiškia "apdorojimas, apdorojimas". Apdorojimas yra subrendusių ribonukleino rūgšties molekulių suformavimas iš anksto RNR. Kitaip tariant, tai yra reakcijų rinkinys, kuris lemia pirminių transkripcijos produktų (prieš skirtingų tipų RNR) transformavimą į jau veikiančias molekules.

Dėl p- ir tRNN apdorojimo dažnai susilygina su molekulių galų perteklių molekulėmis. Jei mes kalbėsime apie mRNR, tai čia galima pastebėti, kad eukariotuose šis procesas yra daugiapakopis.

Taigi, kai mes jau sužinojome, kad apdorojimas yra pirminio transkripto pavertimas į brandžią RNR molekulę, turime atsižvelgti į jo savybes.

Pagrindiniai koncepcijos ypatumai

Tai apima:

• Molekulės ir RNR galų modifikavimas, kurio metu joms pridedamos specifinės nukleotidų sekos, parodantys vertimo pradžios (pabaigos) vietą;
• Suliejimas - neinformatyvių ribonukleino rūgšties sekų, atitinkančių DNR intronus, apkarpymas.

Kalbant apie prokariotes, jų mRNR netaikomas apdorojimui. Ji turi gebėjimą dirbti iš karto po sintezės pabaigos.

Kur nagrinėjamas procesas?

Bet kuriame organizme RNR apdorojimas vyksta branduolyje. Tai atliekama naudojant specialius fermentus (pagal jų grupes) kiekvienam atskiram molekulės tipui. Taip pat galima apdoroti vertimo produktus, tokius kaip polipeptidai, kurie yra tiesiogiai skaitomi iš mRNR. Šie pokyčiai yra vadinamosios daugelio baltymų pirmtakų molekulės - kolageno, imunoglobulinų, virškinimo fermentų, kai kurių hormonų, po kurių jų organizmas pradeda veikti iš tikrųjų.

Mes jau sužinojome, kad apdorojimas yra subrendusios RNR susidarymo iš anksto RNR procesas. Dabar verta kasti į pačią ribonukleino rūgšties prigimtį.

RNR: cheminis prigimtis

Tai ribonukleino rūgštis, kuri yra pirimidino ir purino ribonukleotidų kopolimeras, kuris yra prijungtas vienas prie kito, kaip ir DNR, 3 '-5'-fosfodiesterinių tiltų.

Nepaisant to, kad šios dvi molekulių rūšys yra panašios, jos skiriasi keliais požymiais.

Skirtingos RNR ir DNR ypatybės

Pirma, ribonukleino rūgštyje yra anglies liekanų, prie kurių pridedami pirimidino ir purino bazės, fosfatų grupės, ribozė ir 2'-dezoksiribozė.

Antra, pirimidino komponentai taip pat skiriasi. Panašios sudedamosios dalys yra adenino, citozino, guanino nukleotidai. RNR vietoj timino yra uricilo.

Trečia, RNR turi 1 grandinės struktūrą, o DNR yra 2 grandinių molekulė. Tačiau ribonukleino rūgšties grandinėje yra regionai, kurių priešingos poliškumas (papildoma seka), dėl kurio jo viena grandinė sugeba sulankstyti ir formuoti "spyglus" - struktūras su 2 spiralinėmis savybėmis (kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau).

Ketvirta, kadangi RNR yra viena grandis, kuri papildo tik vieną iš DNR grandinių, guaninas neturi būti jame tokio paties kiekio, kaip ir citozinas, o adeninas yra kaip uracilas.

Penkta, RNR gali būti hidrolizuotos 2 ', 3'-cikliniais mononukleotidų diestais šarmais. Tarpinio produkto vaidmenį hidrolizei vaidina 2 ', 3', 5-triesteris, kuris negali susidaryti panašaus DNR proceso, nes jam trūksta 2'-hidroksilo grupių. Palyginus su DNR, ribonukleino rūgšties šarminis labilumas yra naudingas savybes diagnostikos ir analizės tikslais.

Paprastai vienos grandinės RNR informacija yra vykdoma kaip pirimidino ir purino bazių seka, kitaip tariant, kaip pagrindinė polimero grandinės struktūra.

Ši seka papildo genų grandinę (kodavimą), su kuria "skaitoma" RNR. Dėl šios savybės ribonukleino rūgšties molekulė gali konkrečiai susieti su kodavimo grandine, bet negali tai padaryti su nekoduojančia DNR grandine. RNR seka, be to, kad T yra pakeista U, yra analogiška tam, kas susijusi su nekoduojančia genų grandine.

RNR tipai

Beveik visi jie dalyvauja tokiu baltymų biosintezės procesu . Yra žinomi šie RNR tipai:

1. Matrica (mRNA). Tai yra citoplazminės ribonukleino rūgšties molekulės, kurios naudojamos kaip baltymų sintezės matricos.
2. Ribosomalis (rRNR). Tai yra citoplazminės RNR molekulė, kuri vaidina tokius struktūrinius komponentus kaip ribosomos (organoletai, dalyvaujantys baltymų sintezėje).
3. Transportas (tRNR) . Tai yra transporto ribonukleino rūgšties molekulės, kurios dalyvauja transliuojant mRNR informaciją į jau esančių baltymų aminorūgščių seką.

Didelė dalis RNR pirmųjų transkripcijų formos, kuri susidaro eukariotinėse ląstelėse, įskaitant žinduolių ląsteles, yra linkusi į branduolio skilimą ir neveikia informacijos ar struktūrinio vaidmens citoplazmoje.

Žmogaus ląstelėse (kultūriškai) buvo rasta mažų branduolinių ribonukleorų rūgščių, tiesiogiai nedalyvaujančių baltymų sintezėje, grupė, kuri daro įtaką RNR apdorojimui, taip pat bendra "korinio" "architektūra". Jų dydžiai skiriasi, juose yra 90-300 nukleotidų.

Ribonukleino rūgštis yra pagrindinė daugelio augalų, gyvūnų gyvūnų virusinė genetinė medžiaga. Kai kurie virusai, kuriuose yra RNR, niekada nesibaigia tokiu etapu, kaip antai RNR atvirkštinė transkripcija į DNR. Tačiau daugeliui gyvūnų virusų, pavyzdžiui, retrovirusų atveju, būdingas 2-spiralės DNR kopijos susidarymas, jų RNR genomo atvirkštinis perdavimas, nukreiptas iš RNR priklausomos atvirkštinės transkriptazės (DNR polimerazės). Daugeliu atvejų į genomą įvedama nauja 2-spiralės DNR stenograma, toliau užtikrinant virusinių genų išraišką ir naujų RNR genomų (taip pat ir virusinių) kopijų kūrimą.

Post-transcriptional modifikacijos ribonukleino rūgšties

Jos molekulės, sintezuojamos su RNR polimerazėmis, visada yra funkciniu požiūriu neaktyvios, veikia kaip prekursoriai, būtent prieš-RNR. Jie paverčiami brandžiosiomis molekulėmis tik po to, kai praeina atitinkami posttranscriptioniniai RNR modifikacijos - jo brandinimo etapai.

Brandžios mRNR susidaro per RNR ir polimerazės II sintezę pailgėjimo stadijoje. Jau iki laipsniškai augančios grandinės 5'-galo RNR pritvirtinama prie GTP 5'-galo, o tada pašalinamas ortofosfatas. Be to, guaninas metituojamas 7-metil-GTP atsiradimu. Ši speciali grupė, kuri yra mRNR dalis, vadinama "dangteliu" (dangteliu arba dangteliu).

Atsižvelgiant į RNR tipą (ribosomą, transportą, matricą ir kt.), Prekursoriai yra įvairūs pakeitimai. Pavyzdžiui, mRNR prekursoriai yra suskaidomi, metiliuojami, dengiami, poliadeniliuojamos ir kartais redaguojamos.

Eukariotai: bendra charakteristika

Eukariotų ląstelė veikia kaip gyvųjų organizmų sritis, kurioje yra branduolys. Be bakterijų, archeų, bet kurie organizmai yra branduoliniai. Augalai, grybai, gyvūnai, įskaitant organizmų grupę, vadinamą protiniais, veikia kaip eukariotiniai organizmai. Jie yra tiek 1-cellular ir daugiasluoksniai, bet visi turi bendrą planą korinio struktūrą. Manoma, kad tokie skirtingi organizmai turi tą pačią kilmę, taigi branduolinė grupė yra suvokiama kaip aukščiausio laipsnio monofiletinis taksonas.

Remiantis bendromis hipotezėmis, eukariotams atsirado prieš 1,5-2 milijardus metų. Svarbus jų evoliucijos vaidmuo yra simbiozė - simptomas eukariotinės ląstelės, turinčios branduolį, galintį fagocitozę, ir jo prarastos bakterijos, plastidų ir mitochondrijų pirmtakai.

Prokariatai: bendra charakteristika

Tai yra 1 ląstelių gyvieji organizmai, neturintys branduolio (dekoruoti), likę membranos organoidai (vidiniai). Vienintelė didžioji žiedinė 2-jų grandžių DNR molekulė, kurioje yra didžioji dalis genetinės ląstelės medžiagos, yra sudėtinė histono baltymų sudėtis.

Prokariotes apima archeaną ir bakterijas, įskaitant cianobakterijas. Branduolinių ląstelių palikuonys - eukariotų organeliai - plastidai, mitochondrijos. Jie yra suskirstyti į 2 taksonus, priklausančius domenų kategorijai: Archea ir bakterijos.

Šios ląstelės neturi branduolinio voko, DNR pakuotės atsiranda be histonų. Jo maisto tipas yra nuovokus ir genetinę medžiagą sudaro viena DNR molekulė, uždaryta žiede, ir yra tik 1 replikonas. Prokaritai išlieka organoidai, kurie turi membraninę struktūrą.

Skirtumas tarp eukariotų ir prokariotų

Esminis eukariotinių ląstelių bruožas yra susijęs su genetinio aparato buvimu, esančiu branduolyje, kur jis yra apsaugotas membrana. Jų DNR yra linijinis, susijęs su histono baltymų, kitų chromosomų baltymų, kurių nėra bakterijose. Paprastai jų gyvavimo cikle yra 2 branduolinės fazės. Vienas iš jų turi haploidinį chromosomų rinkinį, o po to sujungiamas, du haploidinės ląstelės sudaro diploidį, kuriame jau yra antrasis chromosomų rinkinys. Taip pat atsitinka taip, kad su vėlesniu dalijimu ląstelė tampa haploidu. Tokio gyvenimo ciklo, taip pat diploidiškumo apskritai pobūdis nėra būdingas prokariotams.

Įdomiausias skirtumas yra specialių organelių buvimas eukariotuose, kurie turi savo genetinius aparatus ir dauginasi dalijant. Šios struktūros yra apsuptos membrana. Šie organeliai yra plastidai ir mitochondrijos. Kalbant apie gyvybinę veiklą ir struktūrą, jie yra labai panašūs į bakterijas. Ši aplinkybė paskatino mokslininkus galvoti apie tai, kad jie yra bakterijų organizmų, kurie įvedė simbiozę su eukariotais, palikuonys.

Prokariotams yra nedidelis organelių kiekis, nė vienas iš kurių nėra apsuptas antrosios membranos. Jose nėra endoplazminio retikulumo, Golgi aparato, lizosomų.

Kitas svarbus skirtumas tarp eukariotų ir prokariotų yra endokitozė eukariotuose, įskaitant daugumos grupių fagocitozę. Pastarasis yra vadinamas gebėjimu užfiksuoti įkalinimu membraniniame burbulyje, o po to virškinti įvairias kietas medžiagas. Šis procesas yra svarbiausia organizmo apsauginė funkcija. Fagocitozės kilmė, ko gero, yra dėl to, kad jų ląstelės yra vidutinio dydžio. Prokariotiniai organizmai yra nesuderinami mažesni, todėl eukariotų evoliucijos metu atsirado poreikis tiekti ląstelę dideliu kiekiu maisto. Kaip rezultatas, tarp jų atsirado pirmieji mobilūs plėšrūnai.

Apdorojimas kaip vienas iš baltymų biosintezės etapų

Tai antrasis etapas, prasidedantis po transkripcijos. Procesas baltymų įvyksta tik eukariotams. Šis mRNR brandinimas. Tiksliau tariant, tai yra sričių, kurios nekoduoja baltymų, pašalinimas ir valdiklių prijungimas.

Išvada

Šiame straipsnyje aprašoma, kas yra apdorojimas (biologija). Taip pat aprašyta, kas yra RNR, jos tipai ir post-transcriptional modifikacijos yra išvardyti. Nagrinėjamos eukariotų ir prokariotų ypatybės.

Galiausiai verta prisiminti, kad apdorojimas yra subrendusios RNR formavimosi iš anksto RNR procesas.