РНК и ДНК

Времената, в които живеем е маркиран огромна промяна, голям напредък, когато хората се отговори на нови въпроси. Животът е бързо да се движим напред, както и че не много отдавна изглеждаше невъзможно, започва да се реализира. Възможно е, че днес изглежда сюжета на научната фантастика, също скоро ще придобие характеристиките на реалността.

Един от най-важните открития през втората половина на ХХ век се превръща в нуклеинови киселини, РНК и ДНК, които правят хората по-близо до разнищване на тайните на природата.

нуклеинови киселини

Нуклеинова киселина - са органични съединения, които имат високо молекулно свойства. Тя е съставена от водород, въглерод, азот и фосфор.

Те са били открити през 1869 г. от Ф. Мишер, който е разследвал гнойта. Но след неговото откритие не отдава особено значение. Едва по-късно, когато тези киселини се срещат във всички клетки на животните и растенията, разбирането на тяхната огромна роля.

Какво е дезоксирибонуклеинова киселина?

ДНК - нуклеинова киселина, състояща се от два елемента, които са свързани със закон комплементарността водородни връзки азотни основи. Дълги вериги усукани в спирала от един ред съдържа почти десет нуклеотиди. Диаметърът на двойната спирала на две мм, разстоянието между нуклеотидите - около половин нанометра. Дължината на една молекула понякога достига няколко сантиметра. ДНК на човешки дължина на клетка ядро ​​на почти два метра.

Всички генетичната информация, съдържаща се в ДНК конструкция. Той има ДНК репликация, което означава процесът, чрез който една молекула произвежда два идентични - дъщерни.

Както вече бе отбелязано, веригата се състои от нуклеотидите, съставени от своя страна на азотни основи (аденин, гуанин, тимин, цитозин и) и остатък фосфорна киселина. Всички нуклеотиди различни азотни бази. Водородното свързване не настъпва между всички основи, аденин, например, може да се свърже само с тимин или гуанин. По този начин, аденин нуклеотиди в организма толкова, колкото тимидилова, а броят на гуанин равнява cytidylic (правила Chargaff му). Оказва се, че последователността на една верига последователност предопределя от друга, и верига като огледало помежду си. Такъв модел, където нуклеотидите на двете вериги, разположени в подреден и свързани селективно принцип допълване наречени. Освен водородни съединения, двойната спирала и хидрофобни интерфейси.

Двете вериги имат различни посоки, който е разположен в противоположни посоки. Затова treh "противоположния край на аудио е pyati'-терминал на друга верига.

Външно ДНК молекула прилича на вита стълба, която е захар-фосфатен гръбнак на парапети, стъпала и - комплементарна азотна база.

Какво е РНК?

РНК - нуклеинова киселина с мономери наречени рибонуклеотиди.

Чрез химични свойства е много подобна на ДНК, тъй като двете полимери са нуклеотиди представляващи fosfolirovanny N-гликозид радикал, който е изграден на пентоза (пет-въглерод захар), фосфатна група пета въглероден атом и база на азот в първия въглероден атом.

Той представлява една полинуклеотидна верига (с изключение на вируси), която е много по-кратко от това на ДНК.

Един мономер на РНК - са остатъците от следните вещества:

• азотна база;
• пет въглероден монозахарид;
• фосфорна киселина.

РНК са пиримидин (цитозин и урацил) и пуриново (аденин, гуанин) база. Рибоза е монозахарид РНК нуклеотид.

Разликите на РНК и ДНК

Нуклеинови киселини се различават един от друг от следните свойства:

• размерът на това в клетката зависи от физиологичното състояние, възраст и органи доставките;
• ДНК съдържа деоксирибоза въглехидрат, и РНК - рибоза;
• азотна база в ДНК - тимин, а РНК - урацил;
• класове изпълняват различни функции, но са синтезирани в ДНК матрица;
• ДНК се състои от двойна спирала, и РНК - от единична верига;
• за неприсъщи й правила Chargaff, действащи в ДНК;
• РНК вече малки основи;
• верига се различават значително по дължина.

История на проучването

Cell РНК за първи път е открита от биохимик от Германия, Робърт Олтман в изследването на клетките на дрождите. В средата на ХХ век тя демонстрира ролята на ДНК в генетиката. Само тогава е описано и видовете РНК, функции, и така нататък. 80-90% от теглото в клетката пада на р-РНК, образувайки заедно с протеина и рибозома, участващи в биосинтезата на протеини.

През шейсетте години на миналия век за първи път предполага, че трябва да има някакъв вид, който носи генетичната информация за синтеза на протеини. След това изследване установи, че има такъв информационни рибонуклеинови киселини, които представляват допълнителни копия на гени. Те се наричат ​​информационни РНК.

В декодиране на записана информацията, която участва т.нар киселина транспорт.

По-късно бяха разработени методи откриват нуклеотидна последователност и РНК структура е инсталиран в пространство киселина. По този начин, беше установено, че някои от тях, които са се обаждали рибозоми може да разцепи poliribonukleotidnye верига. В резултат на това ние започнахме да вярваме, че в момент, когато животът е започнал на планетата, както и в качеството на РНК без ДНК и протеини. По този начин всички трансформации, проведени с участието си.

Структурата на рибонуклеиново киселинни молекули

Почти всички РНК - едноверижен на полинуклеотиди, които са от своя страна се състоят от monoribonukleotidov - пурин и пиримидинови бази.

Нуклеотидите са началните букви означават бази:

Те са свързани един с друг и три- pyatifosfodiefirnymi връзки.

Най различен брой нуклеотиди (от няколко десетки до няколко десетки хиляди), включени в структурата на РНК. Те могат да се образува вторична структура, състояща се основно от къси dvutsepochnyh нишки, които се образуват допълнителни бази.

Структура молекула ribnukleinovoy киселина

Както вече бе споменато, молекулата има едноверижна структура. РНК вторична структура получава и форма в резултат на взаимодействието между нуклеотид. Полимер чийто мономер е нуклеотид, състояща се от захарен остатък на фосфор киселина и азотни бази. Външно молекула като една от нишките на ДНК. Нуклеотидите аденин и гуанин, са част от РНК са пурин. Цитозин и урацил са пиримидинови бази.

Процесът на синтез

За РНК молекула синтезира, матрицата е ДНК молекула. Често, обаче, обратния процес, когато нови молекули дезоксирибонуклеинова киселина, образувани на рибонуклеинова матрица. Това се случва, когато възпроизвеждането на някои видове вируси.

Основата за биосинтезата може да служи и други молекули на рибонуклеинова киселина. Неговата транскрипция, която се проявява в клетъчното ядро, включващо много ензими, но най-важните от които е РНК полимераза.

В зависимост от вида на РНК, неговите функции също са различни. Съществуват няколко вида:

• Информация и РНК;
• рибозомна рРНК;
• транспортни тРНК;
• непълнолетен;
• рибозоми
• вирусна.

Информация рибонуклеинова киселина

Такива молекули са наречени матрица. Те съставляват клетката за около два процента от общия брой. В еукариотни клетки, те се синтезират в ядрото за ДНК масиви, след това преминава в цитоплазмата и свързване с рибозоми. Освен това, те стават шаблони за синтеза на протеини: те са свързани с прехвърляне на РНК, които носят аминокиселини. По този начин процесът на превръщане информация, която се осъществява в уникална структура на протеина. В някои вирусна РНК е хромозома.

Яков и Mano са за отваряне на този вид. Не е като твърда структура, той образува извит контур верига. Не е работа, и РНК се и навита на кълбо, а в режим на работа се извършва.

иРНК носи информация за последователността на аминокиселините в протеин, който се синтезира. Всяка аминокиселина е кодирана в определено място с помощта на генетични кодове, които са специфични:

• Триплет - възможно да се построи шестдесет и четири кодони (генетичен код) четири мононуклеотиди;
• neperekreschivaemost - информационни потоци в една посока;
• приемственост - принцип на работа се свежда до факта, че един-РНК - един протеин;
• универсалност - този или този вид амино киселина е кодирана във всички живи организми, така;
• изроденост - двадесет аминокиселини са известни и кодон - шестдесет и едно, което означава, че са кодирани от няколко генетични кодове.

Рибозомален рибонуклеинова киселина

Такива молекули представляват по-голямата част от клетъчните РНК, а именно 80-90 процента от общия брой. Те се комбинират с протеини и са оформени рибозоми - това органели извършване на синтеза на протеини.

Рибозомите се състоят шейсет и пет процента от р-РНК и тридесет и пет процента от протеина. Това полинуклеотидна верига лесно се огъва заедно с протеина.

Рибозомата е съставена от аминокиселинни и пептидни части. Те са разположени на повърхността на контактни.

Рибозомите се движат свободно в клетката да синтезира протеини на точните места. Те не са много специфични и могат не само да чете информация от иРНК, но също така да образуват матрица с тях.

Транспорт рибонуклеинова киселина

тРНК-изучаваният. Те съставляват десет процента от клетъчната РНК. Тези видове РНК се свързват с аминокиселини от специален ензим, и се доставят към рибозомите. В този случай, аминокиселините се транспортират от транспортни молекули. Въпреки това, това се случва, които кодират аминокиселинни различни кодони. След това ги прехвърлят има няколко трансфера РНК.

Тя се претърколи на топка, когато е активно, функциониране и има формата на детелина.

Тя се отличава от следните области:

• акцептор стволови като ACC нуклеотидна последователност;
• част служи за свързване към рибозома;
• антикодон кодираща аминокиселината, която е прикрепена към тази тРНК.

Мала форма рибонуклеинова киселина

Наскоро, на РНК бяха допълнени от нов клас, така наречените малки РНК. Те вероятно са универсален контролер, който активира или деактивира гени в ембрионалното развитие, а също така контролира процеси в клетките.

Рибозимите също наскоро разкриха, те участват активно, когато РНК ферментирали, като катализатор.

Вирусни видове киселини

Вирусът може да съдържа или рибонуклеинова киселина или деоксирибонуклеинова. Следователно, със съответните молекули са наречени РНК-съдържащ. Когато се инжектира в клетката от вируса настъпва обратна транскрипция - въз основа на рибонуклеинова киселина, нова ДНК, които са вградени в клетката, като се гарантира наличието и размножаването на вируса. В друг случай, формирането на РНК комплементарна получени. Вируси протеини жизнените функции и възпроизвеждане преминава без ДНК, но само въз основа на информацията, съдържаща се в вирус РНК.

копиране

За да се подобри общото разбиране на необходимостта да се разгледа процеса на репликация, в която има два идентични молекули на нуклеинова киселина. Така започва клетъчното делене.

Тя включва ДНК полимераза, ДНК-зависима РНК полимераза и ДНК лигаза.

Процесът на репликация включва следните етапи:

• despiralization - е пореден развиване майка ДНК вълнуваща цялата молекула;
• водородни връзки се разграждат, където веригите се разделят и се появява репликативна вилка;
• дНТФ регулиране освободени за веригата на бази майка;
• разцепване на пирофосфат от дНТФ молекули и образуване fosfornodiefirnyh отношения за сметка на енергия;
• respiralizatsiya.

След образуването на филиал молекула разделено ядро, цитоплазма и почивка. По този начин, двете дъщерни клетки се образуват, изцяло получени всички генетичната информация.

В допълнение, кодиран първичната структура на протеини, които са синтезирани в клетката. ДНК в този процес отнема непряко част, а не директно, състоящ се в това, че се извършва в синтеза на ДНК, участващи в образуването на протеини, РНК. Този процес се нарича транскрипция.

транскрипция

Синтезът на всички молекули възниква по време на транскрипция, т.е. записване на генетична информация от специфичен оперон ДНК. Процесът е подобен в някои аспекти, за да се възпроизвеждат, а други, значително се различава от него.

Прилики включват следните части:

• започва да развиване на ДНК;
• разкъсване на водородни връзки между вериги бази;
• е комплементарна адаптира NTF;
• образуването на водородни връзки.

Разлики от репликация:

• когато челно част от ДНК транскрипция, подходящи транскрипционни, а развиването подлага репликация цялата молекула;
• когато се транскрибира адаптира NTF съдържа рибоза и урацил вместо тимин;
• Информация се отписва само с предварително определени граници;
• след образуването на водородни връзки и веригата на молекула се синтезира счупен и плъзгачите на веригата с ДНК.

За нормална работа на първичната структура на РНК трябва да съдържа само екзони затворените с ДНК сайтове.

Ние току-що започна процес на съзряване на РНК формира. Silent секции са нарязани, зашити и информационен формуляр полинуклеотидна верига. Освен това, всеки вид има характерен трансформация.

ИРНК настъпва присъедини към първоначалната края. До края част се присъединява poliadenilat.

На тРНК модифицирана база, образувайки второстепенни видове.

В р-РНК и отделни метилирани основи.

Предпазване от повреди и да се подобри транспортната на протеини в цитоплазмата. РНК в зряла държава са свързани с тях.

Значение на дезоксирибонуклеинова и рибонуклеинови киселини

Нуклеинови киселини са от голямо значение за организма. Те се съхраняват, транспортират до цитоплазмата и наследени от дъщерни клетки информация за протеини, синтезирани във всяка клетка. Те присъстват във всички живи организми, стабилността на тези киселини е от съществено значение за нормалното функциониране на клетката, така и на целия организъм. Всякакви промени в тяхната структура ще доведе до клетъчни промени.