РНК – это аббревиатура рибонуклеиновой кислоты. Рибонуклеиновая кислота – это биополимер, используемый для кодирования, декодирования, регулирования и экспрессии генов. Формы РНК включают информационную РНК (мРНК), транспортную РНК (тРНК) и рибосомную РНК (рРНК). РНК кодирует аминокислотные последовательности, которые можно комбинировать с образованием белков. Когда используется ДНК, РНК действует как посредник, транскрибируя код ДНК, чтобы его можно было транслировать в белки.
Структура РНК
РНК состоит из нуклеотидов, состоящих из сахара рибозы. Атомы углерода в сахаре пронумерованы от 1 до 5. Пурин (аденин или гуанин) или пиримидин (урацил или цитозин) присоединен к 1 ‘атому углерода сахара. Однако, хотя РНК транскрибируется с использованием только этих четырех оснований, они часто модифицируются для получения более 100 других оснований. К ним относятся псевдоуридин (Ψ), риботимидин (T, не путать с T для тимина в ДНК), гипоксантин и инозин (I). Фосфатная группа, присоединенная к 3 ‘атому углерода одной молекулы рибозы, присоединяется к 5’ атому углерода следующей молекулы рибозы. Поскольку фосфатные группы в молекуле рибонуклеиновой кислоты несут отрицательный заряд, РНК также имеет электрический заряд. Водородные связи образуются между аденином и урацилом, гуанином и цитозином, а также гуанином и урацилом. Эти водородные связи образуют структурные домены, такие как шпильки, внутренние петли и выпуклости.
И РНК, и ДНК являются нуклеиновыми кислотами, но РНК использует моносахарид рибозу. , в то время как ДНК основана на сахарной 2′-дезоксирибозе. Поскольку РНК имеет дополнительную гидроксильную группу на своем сахаре, она более лабильна, чем ДНК, с более низкой энергией активации гидролиза. РНК использует азотистые основания аденин, урацил, гуанин и тимин, в то время как ДНК использует аденин, тимин, гуанин и тимин. Кроме того, РНК часто представляет собой одноцепочечную молекулу, а ДНК – двухцепочечную спираль. Однако молекула рибонуклеиновой кислоты часто содержит короткие участки спиралей, которые сворачивают молекулу внутрь себя. Эта упакованная структура дает РНК возможность служить катализатором во многом так же, как белки могут действовать как ферменты. РНК часто состоит из более коротких нуклеотидных цепей, чем ДНК.
Типы и функции РНК
Существует 3 основных типа РНК:
- Информационная РНК или мРНК : мРНК передает информацию из ДНК в рибосомы, где она транслируется в производят белки для клетки. Считается, что это кодирующий тип РНК. Каждые три нуклеотида образуют кодон для одной аминокислоты. Когда аминокислоты соединяются вместе и модифицируются после трансляции, в результате получается белок.
- Трансферная РНК или тРНК : тРНК представляет собой короткую цепь из примерно 80 нуклеотид, переносящий новообразованную аминокислоту в конец растущей полипептидной цепи. Молекула тРНК имеет антикодоновую секцию, которая распознает кодоны аминокислот на мРНК. На молекуле также есть сайты присоединения аминокислот..
- Рибосомная РНК или рРНК : рРНК – это еще один тип РНК, связанный с рибосомами. У человека и других эукариот существует четыре типа рРНК: 5S, 5,8S, 18S и 28S. рРНК синтезируется в ядрышке и цитоплазме клетки. рРНК соединяется с белком с образованием рибосомы в цитоплазме. Затем рибосомы связывают мРНК и осуществляют синтез белка.
Помимо мРНК, тРНК и рРНК, в организмах есть много других типов рибонуклеиновой кислоты. Один из способов классифицировать их – по их роли в синтезе белка, репликации ДНК и посттранскрипционной модификации, регуляции генов или паразитизме. Некоторые из этих других типов РНК включают:
- РНК-мессенджер или тмРНК : тмРНК – это обнаруживается в бактериях и возобновляет застойные рибосомы.
- Малая ядерная РНК или мяРНК : мяРНК обнаруживается в эукариотах и архее и функционирует при сплайсинге.
- Компонент теломеразной РНК или TERC : TERC содержится в эукариотах и участвует в синтезе теломер.
- Энхансерная РНК или эРНК : эРНК является частью регуляции гена.
- Ретротранспозон : ретротранспозоны – это тип самораспространяющейся паразитической РНК.
Источники
- Barciszewski, J .; Фредерик, Б .; Кларк, К. (1999). Биохимия и биотехнология РНК . Springer. ISBN 978-0-7923-5862-6.
- Берг, Дж. М .; Tymoczko, J.L .; Страйер, Л. (2002). Биохимия (5-е изд.). WH Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-4684-3.
- Cooper, G.C .; Хаусман, Р. (2004). Клетка: молекулярный подход (3-е изд.). Синауэр. ISBN 978-0-87893-214-6.
- Söll, D .; Радж Бхандари, У. (1995). тРНК: структура, биосинтез и функция . ASM Press. ISBN 978-1-55581-073-3.
- Тиноко, И .; Бустаманте, К. (октябрь 1999 г.). «Как сворачивается РНК». Журнал молекулярной биологии . 293 (2): 271–81. doi: 10.1006/jmbi.1999.3001