Рибонуклеиновые кислоты

Рибонуклеиновые кислоты
1. одна цепочка рибонуклеотидов; может иметь прямые, спиральные и короткие комплиментарно соединенные двойные участки (А=У и Ц≡Г), как у т-РНК (на картинке);
2. углевод - рибоза,
3. азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин, урацил,
4. сравнительно небольшие (от 75- 10 000 нуклеотидов).
РНК в истории развития органического мира является более древней молекулой, чем ДНК.
т-РНК

Виды РНК
В том случае, если РНК выступает в качестве носителя генетической информации (только у РНК-содержащих вирусов), она может быть кольцевой одноцепочечной или линейной (как одноцепочечной, так и двухцепочечной).

Виды РНК
В клетке присутствуют 4 типа РНК.
1. Рибосомальная (р-РНК) высокомолекулярна, она составляет около 80% всех клеточных РНК.
р-РНК со специфическими белками строит тело рибосомы, причем на нее приходится до 60% массы всей рибосомы (остальное – белки). В состав большой субъединицы рибосом входит 3 молекулы РНК (две из них – низкомолекулярные – нмРНК), в состав малой – одна.
Образуются р-РНК на матрице ДНК при помощи фермента РНК-полимераза I. Геном содержит от 50 до 1000 идентичных копий генов, кодирующих р-РНК. Рибосомальные гены расположены в виде протяженных тандемов и локализованы в одной или нескольких хромосомах. В результате взаимодействия этих участков со специфическими белками образуются ядрышки.

Виды РНК
2. Транспортная (т-РНК) – самая короткая – 70-80 нуклеотидов и самая низкомолекулярная.
т-РНК синтезируются при помощи РНК-полимеразы III. Форма т-РНК наиболее консервативна, что, по-видимому, связано с высокой степенью их функциональной специализации. Все известные т-РНК образуют вторичные структуры, напоминающие по форме клеверный лист. Третичная структура, поддерживаемая водородными связями, напоминает по форме латинскую букву L.
Основная функция т-РНК – связывание соответствующей АМК (происходит за счет образования ковалентной связи между карбоксильной группой АМК и остатком концевой рибозы т-РНК) и перенос ее к месту синтеза белка – на рибосомы – с помощью фермента аминоацил-синтетазы, способной специфически «распознавать» как АМК, так и соответствующую ей т-РНК. В ряде случаев для одной и той же АМК имеется две или более т-РНК, т.к. одна АМК может кодироваться несколькими разными кодонами (вырожденность кода).

Генетический код (по и-РНК)

Виды РНК
3. Информационная, или матричная (и-РНК, м-РНК) – переносит информацию о первичной структуре белка от ДНК к рибосомам. Из клеточных РНК эта – самая разнообразная по молекулярной массе. На ее долю приходится 3-5% всех РНК. Ее синтез осуществляет РНК-полимераза II.
У эукариот м-РНК синтезируются в виде предшественников (про-м-РНК), содержащих некодирующие участки (интроны). Процесс выщепления интронов и дальнейшая компоновка кодирующих участков (экзонов) называется сплайсингом. Этот процесс происходит в ядре, в цитоплазму поступают уже зрелые м-РНК. Обычно зрелые м-РНК в 2,5-10 раз короче первичного транскрипта.
У прокариот синтезированные РНК не претерпевают существенных изменений.

Виды РНК
4. Низкомолекулярные, в том числе малые ядерные (нм-РНК, мя-РНК) – разнообразны по функциям, структуре и размерам (от 70 до 300 оснований).
нм-РНК:
Две молекулы рибосомальных нм-РНК входят в состав большой субъединицы рибосом. Некоторые ферменты (изомераза, амилаза, панкреатическая рибонуклеаза) содержат нм-РНК в качестве необходимого структурного элемента.
Функция большинства нм-РНК неясна.
мя-РНК:
мя-РНК (5-7 мя-РНК) находятся только в ядре и образуют в комплексе с белками (35-50 молекул) сплайосомы, которые, подобно ферментам, участвуют в процессе сплайсинга про-м-РНК. Каждая молекула мя-РНК представляет собой нуклеопротеид, в состав которого входит 6-7 молекул белка.

Виды РНК
Эти виды РНК (р-РНК, м-РНК, т-РНК, нм-РНК и мя-РНК) синтезируются в ядре на ДНК-матрице. В пределах определенного гена только одна из двух цепей ДНК служит матрицей для синтеза РНК. Синтез молекул РНК называют транскрипцией.
5. Митохондриальные (мт-РНК) синтезируются в самих митохондриях независимо от синтеза РНК в клетке.