Структура і типи РНК людини транспортна, ядерна, рибосомальная, мітохондріальна і т
Структура і типи РНК людини: транспортна, ядерна, рибосомальная, мітохондріальна і т.д.
ДНК являє собою двухцепочечную нуклеїнових кислот, яка містить генетичну інформацію, що отримується нами від батьків і передану від нас нашим дітям.
РНК - подібна структура, яка полегшує експресію даної інформації в наших клітинах. Основна відмінність між ДНК і РНК: РНК (зазвичай) має тільки один ланцюг, дезоксирибоза в ній заміщена на рибозу, а тимін - на урацил. У еукаріот (організмів з «справжнім ядром», або вищих істот) існує дев'ять основних типів РНК: інформаційна РНК (іРНК або мРНК) і її предшественніца- гяРНК, транспортна РНК (тРНК), рибосомная (рРНК), мала ядерна РНК (snPHK) , мала ЯДЕРЦЕВОГО РНК (snoPHK), сігналраспознающая РНК (srpPHK), мікро-РНК (miPHK) і мітохондріальна РНК (т + РНК).
ГяРНК властива виключно еукаріотів, її немає у прокаріот ( «доядерние» організми, наприклад бактерії і віруси). Деякі віруси для зберігання і передачі генетичної інформації наступним поколінням використовують РНК замість ДНК.
Гетерогенна ядерна і інформаційна РНК
ГяРНК і її похідне - інформаційна (або матрична) РНК переносять генетичну інформацію від ядерної ДНК до цитоплазми.
Кількість видів гяРНК дорівнює кількості генів, так як вона служить прямий копією кодують послідовностей геному. У процесі транскрипції РНК з ДНК ключову роль відіграє фермент РНК-полімераза II. Інформаційна РНК утворюється в результаті процесингу гяРНК, при якому відбуваються вирізання некодуючих ділянок (інтронів) і склеювання кодують екзонів. Таким чином, до складу іРНК входять кодує інформація відповідних видів гяРНК, а також фланкуючий лідерних і трейлерний ділянки, з цієї причини вона значно коротше.
транспортна РНК
Кожна молекула тРНК складається приблизно з 75 пов'язаних між собою нуклеотидів, що утворюють довгий ланцюг. В результаті взаємодії входять до її складу підстав тРНК має конформаційну структуру «лист конюшини», який потім скручується в L-форму. Дуже часто до складу тРНК крім Ц, Г, А і В входить ряд рідкісних підстав, деякі з яких модифіковані шляхом метилування. Важлива особливість тРНК: «заряджена» молекула несе на своєму 3'-кінці амінокислоту, а посередині конформационной структури «лист конюшини» знаходяться три специфічних підстави, іменовані антикодоном. Послідовність підстав в антикодон безпосередньо залежить від виду амінокислоти, прикріпленою до 3'-кінця.
Так, наприклад, тРНК. антикодон якої має послідовність 5'-ЦЦА-3 ', може нести тільки амінокислоту триптофан. Слід зазначити, що дана залежність лежить в основі передачі генетичної інформації, носієм якої виступає тРНК.
Транскрипція молекул тРНК відбувається з кодують її послідовностей в ДНК за участю ферменту РНК-полімерази III. Розрізняють більше 40 сімейств тРНК, які, в свою чергу, поділяють на кілька видів.
рибосомальна РНК
Існує кілька субодиниць рРНК. які розрізняються за коефіцієнтом седиментації (осадження), вимірюваній в одиницях Сведберга (S). Даний коефіцієнт залежить від швидкості осадження субодиниць при центрифугуванні в насиченою водному середовищі.
Кожна рибосома складається з великої та малої субодиниць. Вони містять велику кількість білків, синтезованих за допомогою трансляції іРНК, а також РНК, що не піддається трансляції. Термін «рибосомальная РНК» відносять саме до нетрансльовані матеріалу. У малій субодиниці знаходиться 18S рРНК, а у великій - 4S, 5,8S і 28S рРНК.
Траскріпція рРНК з ДНК відбувається за допомогою двох додаткових РНК-полімерази. РНК-полімераза I транскрибирует 5S, 5,8S і 28S у вигляді одного довгого 45S-тpaнскріпта, який потім розділяється на необхідні частини. Таким чином забезпечується рівна кількість молекул. В організмі людини в кожному гаплоидном геномі присутня приблизно 250 копій послідовності ДНК, що кодує 45S-транскрипт. Вони розташовані в п'яти кластерних тандемних повторах в коротких плечах хромосом 13, 14, 15, 21 і 22.
Дані ділянки відомі як ядерцеві організатори. так як їх транскрипція і подальший процесинг 45S-транскрипту відбуваються всередині ядерця.
Мала ядерна РНК. Перетворення гяРНК в іРНК шляхом видалення інтронів проходить в ядерному комплексі РНК-білків, званому сплайсомой. У кожної сплайсоми є ядро, що складається з трьох малих (низькомолекулярних) ядерних рібонуклео-протеїнів, або снурпов. Кожен снурп містить хоча б одну малу ядерну РНК і кілька білків. Існує кілька сотень різних малих ядерних РНК, транскрібіруемих в основному РНК-полімераза II.
Вважають, що їх основна функція - розпізнавання специфічних рибонуклеїнових послідовностей за допомогою спарювання підстав по типу РНК-РНК. Для процесингу гяРНК найбільш важливі Ul, U2, U4 / U6 і U5.
Мала ЯДЕРЦЕВОГО РНК. Мала (низькомолекулярна) ЯДЕРЦЕВОГО РНК в основному бере участь в напрямку або проведенні модифікацій підстав в рРНК і малої ядерної РНК, таких, як, наприклад, метилювання і псевдоурідінізація. Більшість малих ядерцевих РНК знаходяться в інтрони інших генів.
Сігналраспознающая РНК. Сігналраспознающая РНК розпізнає сигнальну послідовність білків, призначених для експресії, і бере участь в їх перенесення через цитоплазматичну мембрану.
Мікро-РНК. Існує приблизно 200 мікро-РНК людини довжиною в 22 підстави, похідних розщеплення рібонуклеазою Н їх попередників (дволанцюжкових «зашпіленних» РНК) відповідно до інвертованими повторами. Вони контролюють трансляцію структурних генів шляхом комплементарного зв'язування з З'-кінцями нетрансльовані ділянок іРНК.
Мітохондріальна РНК
Мітохондріальна ДНК являє собою безперервну петлю і кодує 13 поліпептидів, 22 тРНК і 2 рРНК (16S і 23S). Більшість генів знаходяться на одній (важкої) ланцюга, проте деяке їх кількість розташована і на комплементарної їй легкою. При цьому обидві ланцюга транскрибируются у вигляді безперервних транскриптов за допомогою мітохондріоспеціфіческой РНК-полімерази. Даний фермент кодується ядерним геном. Довгі молекули РНК потім розщеплюються на 37 окремих видів, а мРНК, рРНК і тРНК спільно транслюють 13 мРНК. Велика кількість додаткових білків, які надходять в мітохондрії з цитоплазми, транслюються з ядерних генів.
У пацієнтів на системний червоний вовчак виявляють антитіла до снурп-білків власного організму. Крім того, вважають, що певний набір генів малої ядерної РНК хромосоми 15q грає важливу роль в патогенезі синдрому Прадера-Віллі (спадкове поєднання олігофренії, низького зросту, ожиріння, гіпотонії м'язів).