Рибонуклеиновые кислоты

Рибонуклеиновые кислоты,рибонуклеиновая кислота, нуклеиновые кислоты, содержащие в качестве углеводного компонента рибозу, а в качестве азотистых оснований — аденин, гуанин, урацил, цитозин, а также их модифицированные производные (например, метилированные). Обязательные компоненты всех живых клеток, много вирусов; участвуют в реализации генетич. информации. Пространственная структура рибонуклеиновая кислота представлена в основном однонитчатой полинуклеотидной цепью (содержит от 75 до 10 000 нуклеотидов), образующей в отдельный местах двуспиральные участки по принципу комплементарности оснований. В соответствии с функцией и структурными особенностями различают несколько классов клеточных рибонуклеиновая кислота: рибосомальные (рРНК), транспортные (тРНК), информационные, или матричные (иРНК, или мРНК), и низкомолекулярные рибонуклеиновая кислота (нмРНК). В живой клетке синтез рибонуклеиновая кислота на матрице дезоксирибонуклеиновая кислота (см. Транскрипция) осуществляется с помощью фермента рибонуклеиновая кислота-полимеразы. В клетках эукариот обнаружены 3 разные рибонуклеиновая кислота-полимеразы, синтезирующие разные классы рибонуклеиновая кислота. Синтезированнаярибонуклеиновая кислота комплементарна матрице дезоксирибонуклеиновая кислота, поскольку порядок включения нуклеотидов в цепь рибонуклеиновая кислота определяется последовательностью нуклеотидов в матрице дезоксирибонуклеиновая кислота, да принципу специфического спаривания оснований. В пределах определенный гена только одна из 2 комплементарных цепей дезоксирибонуклеиновая кислота служит матрицей для синтеза рибонуклеиновая кислота. Молекулы рибонуклеиновая кислота синтезируются обычно в виде предшественников, имеющих большую мол. м., чем функционально активные молекулы. Рибосомальные рибонуклеиновая кислота высокомолекулярны и составляют ок. 80% всех клеточных рибонуклеиновая кислота. В клетках эукариот синтез рРНК локализован в ядрышке и осуществляется рибонуклеиновая кислотаполимеразой I; геном содержит от 50 до 1000 идентичных копий генов, кодирующих рРНК. Рибосомальные гены расположены в виде протяженных тандемов и локализованы в одной или несколько хромосомах. В результате взаимодействия этих участков со специфич. белками образуются ядрышки. Связываясь с опродел. белками, рРНК организуют важнейший аппарат клетки — рибосомы, обеспечивающие синтез всех клеточных белков. На рРНК приходится ок. 60% массы рибосомы. Транспортные рибонуклеиновая кислота низкомолекулярны (мол. м. ок. 25 000), их структура Наиболее изучена по сравнению сдругие классами рибонуклеиновая кислота; синтезируются при помощи рибонуклеиновая кислота-полимеразы III в виде предшественников. Структура молекул тРНК отличается эволюц. консервативностью, что, по-видимому, связано с высокой степенью их функциональный специализации. На основании данных О первичной структуре несколько тРНК показано, что существует один способ двумерной укладки цепей тРНК, дающий макс, количество спаренных участков: все известные тРНК образуют вторичные структуры, напоминающие по форме клеверный лист. Третичная структура, образуемая при участии дополнит. водородных связей, напоминает по форме латинскую букву L. основной функция тРНК — связывание соответствующий аминокислоты (происходит за счет образования ковалентной связи между карбоксильной группой аминокислоты и остатком концевой рибозы тРНК) и перенос ее на рибосому с помощью фермента аминоацилсинтетазы, способной специфически «узнавать» как аминокислоту, так и соответствующую ей тРНК. Для каждой аминокислоты существует специфич. аминоацилсинтетаза и тРНК. В ряде случаев для одной и той лее аминокислоты имеется две или более тРНК, так как одна аминокислота может кодироваться несколько разными кодонами (вырожденность кола").Информационные, или матричные, рибонуклеиновая кислота Наиболее разнообразны по мол. м. (от 0,05 X 106 до 4 X 10е). Они составляют ок. 2% от общего кол-ва рибонуклеиновая кислота в клетке, служат матрицами для синтеза клеточных белков. В клетках эукариот синтез мРНК осуществляется в ядре, откуда в составе специфич. рибонуклеопротеидных частиц (информосом) мРНК транспортируется в цитоплазму. Синтез длинных предшественников мРНК (промРНК), содержащих некодирующие участки, и их дальнейшие значит, превращения — характерная особенность эукариот. Некодирующие участки (интроны) распределены по всей длине молекулы про-мРНК. Процесс выщепления нитронов и дальнейшая компоновка кодирующих участков(сплайсинг)направляется спец, клеточными механизмами (см. Процессинг). Зрелая мРНК содержит 5'-и З'-концевые нетранслируемые последовательности, длина которых варьирует у разных мРНК. В 5-'концевой последовательности имеется участок, необходимый для связывания мРНК с рибосомой. Роль этих нетранслируемых последовательностей неизвестна. На 5'-конце мРНК эукариот обычно имеется метилированный по 7'-положению гуанозин («кэп»-структура), связанный 5'-5' пирофосфатной связью с последующим основанием. В большинстве случаев З'-конец мРНК завершается протяженной (до 250 оснований) гомополимерной последовательностью (полиаденилатом), к-рая добавляется к мРНК после завершения ее транскрипции. У прокариот синтезированная мРНК не претерпевает существ, изменений. Низкомолекулярные рибонуклеиновая кислота (нмРНК) разнообразны по функции, структуре и размерам (от 70 до 300 оснований). Рибосомальные нмРНК— 5S рРНК и 5,8S рРНК входят в состав 60 S субчастиц рибосом, нмРнк древний типа обнаружены в ядре и цитоплазме эукариот в составе рибонуклеопрогеидных частин(РНП-частиц). Предполагается, что РНПчастицы выполняют важную роль в механизме сплайсинга про-мРНК, в синтезе белков, секретируемых клеткой. Некоторые ферменты (например, изомераза амилаза, панкреатическая рибонуклеаза) содержат нмРНК в качестве необходимого структурного элемента. Функция большинства нмРНК не ясна.У рибонуклеиновая кислота-содержащих вирусов геномы представлены двуспиральной или односпиральной рибонуклеиновая кислота. Структурная организация геномных рибонуклеиновая кислота некоторых вирусов сходна с мРНК эукариот и подобно последнейможет непосредственно транслироваться. Удругие вирусов транслируется только рибонуклеиновая кислота, комплементарная геномной цепи. Перечисленные выше _классы рибонуклеиновая кислота далеко не исчерпывают все многообразие рибонуклеиновая кислота, встречающихся в живой природе.