Ribonukleino rūgštis

RNR yra ribonukleorūgšties, nukleorūgšties, akronimas. Šiuo metu žinoma daugybė skirtingų rūšių.

RNR fiziškai skiriasi nuo DNR: DNR turi dvi tarpusavyje susuktas grandines, o RNR - tik vieną grandinę. RNR taip pat turi kitokias bazes nei DNR. Šios bazės yra šios:

(A) Adeninas

(G) Guaninas

(U) Uracilas

Adeninas sudaro ryšius su uracilu, o guaninas - su citozinu. Taip sakome, kad adeninas papildo uracilą, o guaninas - citoziną. Pirmosios trys bazės taip pat yra DNR, tačiau uracilas pakeičia timiną kaip adenino papildinys.

RNR taip pat yra ribozės, o ne deoksiribozės, esančios DNR. Dėl šių skirtumų RNR yra chemiškai reaktyvesnė už DNR. Dėl to ji yra tinkamesnė molekulė dalyvauti ląstelės reakcijose.

RNR yra tam tikrų virusų, ypač retrovirusų, tokių kaip ŽIV virusas, genetinės informacijos nešėja. Tai vienintelė išimtis iš bendros taisyklės, kad DNR yra paveldimoji medžiaga.

Baltymų sintezė RNR

Pasiuntinių RNR

Pagrindinė RNR funkcija - pernešti informaciją apie aminorūgščių seką iš genų į citoplazmoje esančias ribosomas, kuriose surenkami baltymai.

Tai atlieka pasiuntinių RNR (mRNA). Viena DNR grandinė yra mRNR, kuri yra transkribuojama iš tos DNR grandinės, planas. Bazių porų seką iš DNR transkribuoja fermentas, vadinamas RNR polimeraze. Tada mRNR iš branduolio patenka į citoplazmoje esančias ribosomas ir sudaro baltymus. MRNA bazinių porų seką išverčia į aminorūgščių seką ir taip suformuoja baltymus. Šis procesas vadinamas vertimu.

DNR nepalieka branduolio dėl įvairių priežasčių. DNR yra labai ilga molekulė ir chromosomose yra surišta su baltymais, vadinamaisiais histonais. mRNR gali judėti ir reaguoti su įvairiais ląstelių fermentais. Po transkripcijos mRNA palieka branduolį ir keliauja į ribosomas.

Dvi nekoduojančių RNR rūšys padeda kurti ląstelės baltymus. Tai - perkėlimo RNR (tRNA) ir ribosominė RNR (rRNA).

tRNA

Transfer RNR (tRNA) yra trumpa, maždaug 80 nukleotidų molekulė, perkelianti tam tikrą aminorūgštį į polipeptidinę grandinę ribosomoje. Kiekvienai aminorūgščiai yra skirtinga tRNA. Kiekviena turi vietą, prie kurios turi prisijungti aminorūgštis, ir antikodoną, atitinkantį mRNR kodoną. Pavyzdžiui, kodonai UUU arba UUC koduoja aminorūgštį fenilalaniną.

rRNA

Ribosominė RNR (rRNA) yra katalizinė ribosomų sudedamoji dalis. Eukariotų ribosomas sudaro keturios skirtingos rRNA molekulės: 18S, 5,8S, 28S ir 5S RNR. Trys iš rRNA molekulių sintetinamos branduolyje, o viena sintetinama kitur. Citoplazmoje ribosominė RNR ir baltymai susijungia į nukleoproteiną, vadinamą ribosoma. Ribosoma prisijungia mRNR ir vykdo baltymų sintezę. Prie vienos mRNR vienu metu gali būti prisijungusios kelios ribosomos. rRNR yra labai gausi ir sudaro 80 % 10 mg/ml RNR, randamos tipiškoje eukariotų citoplazmoje.

snRNA

Mažosios branduolinės RNR (snRNA) jungiasi su baltymais ir sudaro spliceosomas. Spliceosomos valdo alternatyvųjį splaisingą. Genai koduoja baltymus dalimis, vadinamomis egzonais. Bitai gali būti sujungti skirtingais būdais, kad susidarytų skirtingos mRNR. Taigi iš vieno geno galima pagaminti daug baltymų. Tai yra alternatyvaus splaisingo procesas. Bet kokias nepageidaujamas baltymų versijas susmulkina proteazės, o cheminės dalys panaudojamos iš naujo.

Subrendusios eukariotų mRNR struktūra. Visiškai apdorotą mRNR sudaro 5' dangtelis, 5' UTR, koduojanti sritis, 3' UTR ir poli(A) uodega. UTR = netransliuojama sritis

Reguliacinės RNR

Yra nemažai RNR, kurios reguliuoja genus, t. y. reguliuoja genų transkripcijos arba transliacijos greitį.

miRNA

Mikro RNR (miRNA) veikia prisijungdamos prie fermento ir blokuodamos mRNA arba pagreitindamos jos skilimą. Tai vadinama RNR interferencija.

siRNA

Mažos interferuojančios RNR (kartais vadinamos slopinančiosiomis RNR) trikdo konkretaus geno raišką. Tai gana mažos (20/25 nukleotidų) dvigrandės molekulės. Jų atradimas sukėlė biomedicininių tyrimų ir vaistų kūrimo bangą.

Parazitinės ir kitos RNR

Retrotranspozonai

Transpozonai yra tik vienas iš kelių tipų judriųjų genetinių elementų. Retrotranspozonai kopijuojasi dviem etapais: pirmiausia iš DNR į RNR transkripcijos būdu, paskui iš RNR atgal į DNR atvirkštinės transkripcijos būdu. Tada DNR kopija įterpiama į genomą naujoje vietoje. Retrotranspozonai elgiasi labai panašiai kaip retrovirusai, pavyzdžiui, ŽIV.

Virusų genomai

Virusų genomai, kurie paprastai yra RNR, perima ląstelės mechanizmą ir gamina naują viruso RNR bei viruso baltyminį apvalkalą.

Fagų genomai

Fagų genomai yra gana įvairūs. Genetinė medžiaga gali būti ssRNA (viengranduolė RNR), dsRNA (dvigranduolė RNR), ssDNA (viengranduolė DNR) arba dsDNA (dvigranduolė DNR). Jos ilgis gali būti nuo 5 iki 500 kilo bazinių porų, o išsidėstymas - žiedinis arba linijinis. Bakteriofagai paprastai yra 20-200 nanometrų dydžio.

Fagų genomuose gali būti koduojami vos keturi genai ir šimtai genų.

Naudoja

Kai kurie mokslininkai ir gydytojai, siekdami gydyti vėžį ir apsaugoti žmones nuo ligų, vakcinose naudojo pasiuntinių RNR.

Klausimai ir atsakymai

K: Ką reiškia RNR?

A: RNR reiškia ribonukleorūgštį.

K: Kuo RNR fiziškai skiriasi nuo DNR?

A: RNR turi tik vieną grandinę, o DNR - dvi tarpusavyje susuktas grandines.

K: Kokios skirtingos bazės yra RNR?

A: RNR yra šios skirtingos bazės: adeninas, guaninas, citozinas ir uracilas.

K: Koks yra RNR bazių jungimosi modelis?

A: Adeninas sudaro ryšius su uracilu, o guaninas - su citozinu.

K: Kuo RNR chemiškai skiriasi nuo DNR?

A: RNR sudėtyje yra ribozės, o ne deoksiribozės, todėl ji yra chemiškai reaktyvesnė už DNR.

K: Koks RNR vaidmuo ląstelės reakcijose?

A: RNR dėl savo cheminio reaktyvumo yra tinkamesnė dalyvauti ląstelės reakcijose.

K: Kokie virusai naudoja RNR kaip genetinės informacijos nešėją?

A: Kai kurie virusai, ypač retrovirusai, pavyzdžiui, ŽIV virusas, naudoja RNR kaip genetinės informacijos nešiklį.