არსებობს რნმ-ის სამი ტიპი: რიბოსომული, სატრანსპორტო და მესინჯერი რიბონუკლეინის რნმ. ყველაფერი დამოკიდებულია მოლეკულების სტრუქტურაზე, ზომაზე და შესრულებულ ფუნქციებზე.

რა არის რიბოსომული რნმ-ის (rRNA) მახასიათებლები

რიბოსომური რნმ შეადგენს უჯრედის მთელი რნმ-ის 85%-ს. ისინი სინთეზირდება ბირთვში. რიბოსომული რნმ არის რიბოზომების სტრუქტურული კომპონენტი და უშუალოდ მონაწილეობს ცილების ბიოსინთეზში.

რიბოსომები არის უჯრედის ორგანელები, რომლებიც შედგება ოთხი rRNA და რამდენიმე ათეული ცილისგან. მათი მთავარი ფუნქცია ცილის სინთეზია.

რატომ არის საჭირო ტრანსფერი რნმ?

გადაცემის რნმ (tRNA) არის ყველაზე პატარა რიბონუკლეინის მჟავები უჯრედში. ისინი შეადგენენ ყველა უჯრედული რნმ-ის 10%-ს. ტრანსფერი რნმ წარმოიქმნება დნმ-ის ბირთვში და შემდეგ გადადის ციტოპლაზმაში. თითოეული tRNA ატარებს სპეციფიკურ ამინომჟავებს რიბოზომებში, სადაც ისინი უერთდებიან პეპტიდურ ბმებს მესინჯერის რნმ-ის მიერ განსაზღვრული სპეციფიკური თანმიმდევრობით.

გადამტანი რნმ-ის მოლეკულას აქვს ორი აქტიური ადგილი: ტრიპლეტი ანტიკოდონი და მიმღების ბოლო. მიმღების დასასრული არის ამინომჟავის "სადესანტო ადგილი". მოლეკულის მეორე ბოლოში მდებარე ანტიკოდონი არის ნუკლეოტიდების სამეული, რომელიც ავსებს შესაბამის მესინჯერ რნმ კოდონს.

თითოეული ამინომჟავა შეესაბამება სამი ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობას - სამეულს. ნუკლეოტიდი არის ნუკლეინის მჟავის მონომერი, რომელიც შედგება ფოსფატის ჯგუფის, პენტოზის ჯგუფისა და აზოტოვანი ფუძისგან.

ანტიკოდონი განსხვავებულია tRNA-ებისთვის, რომლებიც ახორციელებენ სხვადასხვა ამინომჟავების ტრანსპორტირებას. ტრიპლეტი შიფრავს ინფორმაციას ზუსტად იმ ამინომჟავის შესახებ, რომელსაც ატარებს ეს მოლეკულა.

სად სინთეზირდება მესინჯერი რნმ და რა როლი აქვს მათ?

ინფორმაცია, ანუ მაცნე რნმ (mRNA, mRNA) სინთეზირდება დნმ-ის ორი ჯაჭვის ერთ-ერთ მონაკვეთზე ფერმენტ რნმ პოლიმერაზას მოქმედებით. ისინი შეადგენენ უჯრედის რნმ-ის 5%-ს. mRNA-ის აზოტოვანი ფუძეების თანმიმდევრობა მკაცრად ავსებს დნმ-ის განყოფილების ფუძეების თანმიმდევრობას: ურაცილი mRNA შეესაბამება ადენინს დნმ-ში, ადენინი თიმინს, ციტოზინი გუანინს და გუანინი ციტოზინს.

მესინჯერი რნმ კითხულობს მემკვიდრეობით ინფორმაციას ქრომოსომული დნმ-დან და გადასცემს მას რიბოსომებში, სადაც ეს ინფორმაცია ხორციელდება. mRNA-ს ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა შეიცავს ინფორმაციას ცილის სტრუქტურის შესახებ.

რნმ-ის მოლეკულები გვხვდება ბირთვში, ციტოპლაზმაში, რიბოსომებში, მიტოქონდრიებში და პლასტიდებში. დან სხვადასხვა ტიპისრნმ ერთად იკეცება ფუნქციური სისტემა, მიზნად ისახავს ცილის სინთეზის გზით მემკვიდრეობითი ინფორმაციის განხორციელებას.

მოლეკულა ნებისმიერი ორგანიზმის თანაბრად მნიშვნელოვანი კომპონენტია, ის იმყოფება პროკარიოტულ უჯრედებში და ზოგიერთ უჯრედში (რნმ-ის შემცველი ვირუსები).

ჩვენ განვიხილეთ მოლეკულის ზოგადი სტრუქტურა და შემადგენლობა ლექციაზე "", აქ განვიხილავთ შემდეგ კითხვებს:

• რნმ-ის ფორმირება და დნმ კომპლემენტარულობა
• ტრანსკრიფცია
• გადაცემა (სინთეზი)

რნმ სტრუქტურა

ამრიგად, რნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა არის ერთჯაჭვიანი მოლეკულა და შეიცავს 4 ტიპის აზოტოვან ფუძეს:

ა, უ, Cდა გ

არის 3 რნმ-ის ტიპი:

1. ინფორმაცია ან მატრიცა - i- (m-) რნმ- აწვდის ინფორმაციას ცილის სტრუქტურის შესახებ დნმ-დან ცილის სინთეზის ადგილზე. (მდებარეობს უჯრედების ბირთვსა და ციტოპლაზმაში)
2. გადაცემის რნმ - t-RNA- გადააქვს ამინომჟავები ცილების სინთეზის ადგილზე - რიბოზომებში
3. რიბოსომული რნმ - r-RNA-არის რიბოზომების ნაწილი - შეადგენს მისი სტრუქტურის 50%-ს

ტრანსკრიფცია და მაუწყებლობა

რნმ-ის ტრანსკრიფცია

ასე რომ, როგორც ვიცით, ყველა ორგანიზმი უნიკალურია.

ტრანსკრიფცია- რნმ-ის სინთეზის პროცესი დნმ-ის შაბლონის გამოყენებით, რომელიც ხდება ყველა ცოცხალ უჯრედში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემა დნმ-დან რნმ-ზე.

შესაბამისად, თითოეული ორგანიზმის რნმც უნიკალურია. მიღებული m- (თარგი, ან ინფორმაცია) რნმ ავსებს დნმ-ის ერთ ჯაჭვს. როგორც დნმ-ის შემთხვევაში, ის „ეხმარება“ ტრანსკრიფციას რნმ პოლიმერაზას ფერმენტი.ისევე, როგორც წელს, პროცესი იწყება ინიცირება(= დასაწყისი), შემდეგ მიდის გახანგრძლივება(=გაგრძელება, გაგრძელება) და მთავრდება შეწყვეტა(=შესვენება, დასასრული).

პროცესის დასასრულს, m-RNA გამოიყოფა ციტოპლაზმაში.

მაუწყებლობა

ზოგადად, თარგმნა ძალიან რთული პროცესია და კარგად განვითარებული ავტომატური ქირურგიული ოპერაციის მსგავსია. ჩვენ გადავხედავთ "გამარტივებულ ვერსიას" - მხოლოდ ამ მექანიზმის ძირითადი პროცესების გასაგებად, რომლის მთავარი მიზანია ორგანიზმის ცილებით უზრუნველყოფა.

• m-RNA მოლეკულა ტოვებს ბირთვს ციტოპლაზმაში და უერთდება რიბოსომას.
• ამ მომენტში, ციტოპლაზმის ამინომჟავები გააქტიურებულია, მაგრამ არის ერთი "მაგრამ" - m-RNA და ამინომჟავები ვერ ურთიერთობენ უშუალოდ. მათ სჭირდებათ "ადაპტერი"
• ეს ადაპტერი ხდება t-(ტრანსფერული) რნმ. თითოეულ ამინომჟავას აქვს საკუთარი tRNA. tRNA-ს აქვს ნუკლეოტიდების სპეციალური სამეული (ანტიკოდონი), რომელიც ავსებს m-RNA-ს გარკვეულ მონაკვეთს და ის „ამაგრებს“ ამინომჟავას ამ კონკრეტულ მონაკვეთს.
• თავის მხრივ, სპეციალური ფერმენტების დახმარებით აყალიბებს კავშირს მათ შორის - რიბოსომა მოძრაობს m-RNA-ს გასწვრივ, როგორც სლაიდერი გველის შესაკრავის გასწვრივ. პოლიპეპტიდური ჯაჭვი იზრდება მანამ, სანამ რიბოსომა არ მიაღწევს კოდონს (3 ამინომჟავა), რომელიც შეესაბამება "STOP" სიგნალს. შემდეგ ჯაჭვი წყდება და ცილა ტოვებს რიბოსომას.

გენეტიკური კოდი

გენეტიკური კოდი- ცილების ამინომჟავების თანმიმდევრობის დაშიფვრის ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის დამახასიათებელი მეთოდი ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის გამოყენებით.

როგორ გამოვიყენოთ ცხრილი:

• იპოვეთ პირველი აზოტოვანი ბაზა მარცხენა სვეტში;
• იპოვეთ მეორე ბაზა ზემოდან;
• განსაზღვრეთ მესამე ბაზა მარჯვენა სვეტში.

სამივეს კვეთა არის ამინომჟავა, რომელიც გჭირდებათ მიღებულ პროტეინში.

გენეტიკური კოდის თვისებები

1. სამმაგი- კოდის მნიშვნელოვანი ერთეული არის სამი ნუკლეოტიდის (სამმაგი, ან კოდონის) კომბინაცია.
2. უწყვეტობა- სამეულებს შორის არ არის სასვენი ნიშნები, ანუ ინფორმაცია მუდმივად იკითხება.
3. გადახურვის გარეშე- ერთი და იგივე ნუკლეოტიდი არ შეიძლება ერთდროულად იყოს ორი ან მეტი სამეულის ნაწილი.
4. უნიკალურობა (სპეციფიკურობა)- სპეციფიკური კოდონი შეესაბამება მხოლოდ ერთ ამინომჟავას.
5. დეგენერაცია (ჭარბი რაოდენობა)- რამდენიმე კოდონი შეიძლება შეესაბამებოდეს იმავე ამინომჟავას.
6. მრავალმხრივობა- გენეტიკური კოდი ერთნაირად მუშაობს სხვადასხვა დონის სირთულის ორგანიზმებში - ვირუსებიდან ადამიანებამდე

არ არის საჭირო ამ თვისებების დამახსოვრება. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ გენეტიკური კოდი უნივერსალურია ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის! რატომ? დიახ, რადგან ის ეფუძნება

რნმ- პოლიმერი, რომლის მონომერებია რიბონუკლეოტიდები. დნმ-ისგან განსხვავებით, რნმ წარმოიქმნება არა ორი, არამედ ერთი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვით (გარდა იმისა, რომ ზოგიერთ რნმ-ის შემცველ ვირუსს აქვს ორჯაჭვიანი რნმ). რნმ ნუკლეოტიდებს შეუძლიათ წყალბადის ბმები შექმნან ერთმანეთთან. რნმ-ის ჯაჭვები გაცილებით მოკლეა ვიდრე დნმ-ის ჯაჭვები.

რნმ მონომერი - ნუკლეოტიდი (რიბონუკლეოტიდი)- შედგება სამი ნივთიერების ნარჩენებისგან: 1) აზოტოვანი ფუძე, 2) ხუთნახშირბადოვანი მონოსაქარიდი (პენტოზა) და 3) ფოსფორის მჟავა. რნმ-ის აზოტოვანი ფუძეები ასევე მიეკუთვნება პირიმიდინებისა და პურინების კლასებს.

რნმ-ის პირიმიდინური ფუძეებია ურაცილი, ციტოზინი, ხოლო პურინის ფუძეებია ადენინი და გუანინი. რნმ ნუკლეოტიდის მონოსაქარიდი არის რიბოზა.

მონიშნეთ სამი სახის რნმ: 1) საინფორმაციო(მესინჯერი) რნმ - mRNA (mRNA), 2) ტრანსპორტირნმ - tRNA, 3) რიბოსომულირნმ - rRNA.

რნმ-ის ყველა ტიპი არის განშტოებული პოლინუკლეოტიდი, აქვს სპეციფიკური სივრცითი კონფორმაცია და მონაწილეობს ცილის სინთეზის პროცესებში. ინფორმაცია ყველა ტიპის რნმ-ის სტრუქტურის შესახებ ინახება დნმ-ში. დნმ-ის შაბლონზე რნმ-ის სინთეზირების პროცესს ტრანსკრიფცია ეწოდება.

გადაცემის რნმჩვეულებრივ შეიცავს 76 (75-დან 95-მდე) ნუკლეოტიდს; მოლეკულური წონა - 25,000–30,000 tRNA შეადგენს უჯრედის მთლიანი რნმ-ის დაახლოებით 10%-ს. tRNA-ს ფუნქციები: 1) ამინომჟავების ტრანსპორტირება ცილის სინთეზის ადგილზე, რიბოზომებში, 2) ტრანსლაციის შუამავალი. უჯრედში დაახლოებით 40 ტიპის tRNA გვხვდება, თითოეულ მათგანს აქვს უნიკალური ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა. თუმცა, ყველა tRNA-ს აქვს რამდენიმე ინტრამოლეკულური დამატებითი რეგიონი, რის გამოც tRNA-ები იძენენ სამყურას ფოთლის მსგავს კონფორმაციას. ნებისმიერ tRNA-ს აქვს მარყუჟი რიბოსომასთან კონტაქტისთვის (1), ანტიკოდონის მარყუჟი (2), ციკლი ფერმენტთან (3), მიმღები ღერო (4) და ანტიკოდონი (5). ამინომჟავას ემატება მიმღების ღეროს 3" ბოლო. ანტიკოდონი- სამი ნუკლეოტიდი, რომლებიც „იდენტიფიცირებენ“ mRNA კოდონს. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ სპეციფიკურ tRNA-ს შეუძლია მისი ანტიკოდონის შესაბამისი მკაცრად განსაზღვრული ამინომჟავის ტრანსპორტირება. ამინომჟავასა და თრნმ-ს შორის კავშირის სპეციფიკა მიიღწევა ფერმენტ ამინოაცილ-ტრნმ სინთეზის თვისებების გამო.

რიბოსომური რნმშეიცავს 3000–5000 ნუკლეოტიდს; მოლეკულური წონა - 1,000,000–1,500,000 rRNA შეადგენს უჯრედში მთლიანი რნმ-ის 80–85%-ს. რიბოსომურ ცილებთან კომპლექსში, rRNA აყალიბებს რიბოზომებს - ორგანელებს, რომლებიც ახორციელებენ ცილის სინთეზს. ევკარიოტულ უჯრედებში, rRNA სინთეზი ხდება ბირთვებში. rRNA-ს ფუნქციები: 1) რიბოზომების აუცილებელი სტრუქტურული კომპონენტი და, ამრიგად, რიბოზომების ფუნქციონირების უზრუნველყოფა; 2) რიბოზომისა და ტრნმ-ის ურთიერთქმედების უზრუნველყოფა; 3) რიბოსომის საწყისი შეერთება და mRNA-ს ინიციატორი კოდონი და კითხვის ჩარჩოს განსაზღვრა, 4) რიბოსომის აქტიური ცენტრის ფორმირება.

მიერ ქიმიური სტრუქტურარნმ (რიბონუკლეინის მჟავა) არის ნუკლეინის მჟავა, რომელსაც მრავალი მსგავსება აქვს დნმ-სთან. მნიშვნელოვანი განსხვავებები დნმ-ისგან არის ის, რომ რნმ შედგება ერთი ჯაჭვისაგან, თავად ჯაჭვი უფრო მოკლეა, რნმ შეიცავს ურაცილს თიმინის ნაცვლად და რიბოზას დეზოქსირიბოზის ნაცვლად.

რნმ-ის სტრუქტურა არის ბიოპოლიმერი, რომლის მონომერებია ნუკლეოტიდები. თითოეული ნუკლეოტიდი შედგება ფოსფორის მჟავის ნარჩენებისგან, რიბოზასა და აზოტოვანი ფუძისგან.

რნმ-ში საერთო აზოტოვანი ფუძეებია ადენინი, გუანინი, ურაცილი და ციტოზინი. ადენინი და გუანინი არის პურინები, ხოლო ურაცილი და ციტოზინი არის პირიმიდინები. პურინის ფუძეები შედგება ორი რგოლისგან, ხოლო პირიმიდინის ფუძეები ერთი. გარდა ჩამოთვლილი აზოტოვანი ბაზებისა, რნმ შეიცავს სხვას (ძირითადად ჩამოთვლილთა სხვადასხვა მოდიფიკაციას), მათ შორის დნმ-ისთვის დამახასიათებელ თიმინს.

რიბოზა არის პენტოზა (ნახშირწყალი, რომელიც შეიცავს ხუთ ნახშირბადის ატომს). დეზოქსირიბოზასგან განსხვავებით, მას აქვს დამატებითი ჰიდროქსილის ჯგუფი, რაც რნმ-ს უფრო აქტიურს ხდის ქიმიურ რეაქციებში დნმ-თან შედარებით. ისევე, როგორც ყველა ნუკლეინის მჟავაში, რნმ-ში პენტოზას აქვს ციკლური ფორმა.

ნუკლეოტიდები უერთდებიან პოლინუკლეოტიდურ ჯაჭვს კოვალენტური ბმებით ფოსფორის მჟავას ნარჩენებსა და რიბოზას შორის. ფოსფორის მჟავას ერთი ნარჩენი მიბმულია რიბოზის მეხუთე ნახშირბადთან, ხოლო მეორე (მიმდებარე ნუკლეოტიდიდან) რიბოზის მესამე ნახშირბადთან. აზოტოვანი ფუძეები დაკავშირებულია რიბოზის პირველ ნახშირბადის ატომთან და განლაგებულია ფოსფატ-პენტოზის ხერხემლის პერპენდიკულარულად.

კოვალენტურად დაკავშირებული ნუკლეოტიდები ქმნიან რნმ-ის მოლეკულის პირველად სტრუქტურას. თუმცა, რნმ ძალიან განსხვავდება მათი მეორადი და მესამეული სტრუქტურით, რაც განპირობებულია მათ მიერ შესრულებული მრავალი ფუნქციით და სხვადასხვა ტიპის რნმ-ის არსებობით.

რნმ-ის მეორადი სტრუქტურა იქმნება აზოტოვან ფუძეებს შორის არსებული წყალბადის ბმების გამო. თუმცა, დნმ-ისგან განსხვავებით, რნმ-ში ეს კავშირები არ წარმოიქმნება სხვადასხვა (ორ) პოლინუკლეოტიდურ ჯაჭვებს შორის, არამედ სხვადასხვა გზითერთი ჯაჭვის დასაკეცი (მარყუჟები, კვანძები და ა.შ.). ამრიგად, რნმ-ის მოლეკულების მეორადი სტრუქტურა ბევრად უფრო მრავალფეროვანია, ვიდრე დნმ-ის (სადაც ის თითქმის ყოველთვის ორმაგი სპირალია).

მრავალი რნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა ასევე გულისხმობს მესამეულ სტრუქტურას, როდესაც წყალბადის ბმების გამო უკვე დაწყვილებული მოლეკულის მონაკვეთები იკეცება. მაგალითად, გადამტანი რნმ-ის მოლეკულა მეორადი სტრუქტურის დონეზე იკეცება ფორმაში, რომელიც მოგვაგონებს სამყურას ფოთოლს. ხოლო მესამეული სტრუქტურის დონეზე ის იკეცება ისე, რომ ჰგავს ასო G-ს.

რიბოსომული რნმ აყალიბებს კომპლექსებს ცილებთან (რიბონუკლეოპროტეინებთან).

თუ ადრე გაბატონებული აზრი რნმ-ის მეორეხარისხოვან როლზე იყო, ახლა ცხადია, რომ ეს აუცილებელია და აუცილებელი ელემენტიუჯრედის სიცოცხლე. მრავალი მექანიზმი...

Masterweb-დან

09.04.2018 14:00

დნმ-ისა და რნმ-ის სხვადასხვა სახეობა - ნუკლეინის მჟავები - მოლეკულური ბიოლოგიის შესწავლის ერთ-ერთი ობიექტია. ამ მეცნიერების ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული და სწრაფად განვითარებადი სფეროა ბოლო წლებშიიყო რნმ კვლევა.

მოკლედ რნმ-ის სტრუქტურის შესახებ

ასე რომ, რნმ, რიბონუკლეინის მჟავა, არის ბიოპოლიმერი, რომლის მოლეკულა არის ჯაჭვი, რომელიც წარმოიქმნება ოთხი ტიპის ნუკლეოტიდებით. თითოეული ნუკლეოტიდი, თავის მხრივ, შედგება აზოტოვანი ფუძისაგან (ადენინი A, გუანინი G, ურაცილი U ან ციტოზინი C) შერწყმული შაქრის რიბოზასთან და ფოსფორმჟავას ნარჩენებთან. ფოსფატის ნარჩენები, მეზობელი ნუკლეოტიდების რიბოზასთან შერწყმა, რნმ-ის შემადგენელ ბლოკებს „ჯვარედინი აკავშირებს“ მაკრომოლეკულაში - პოლინუკლეოტიდში. ასე იქმნება რნმ-ის პირველადი სტრუქტურა.

მეორადი სტრუქტურა - ორმაგი ჯაჭვის ფორმირება - წარმოიქმნება მოლეკულის ზოგიერთ ნაწილში აზოტოვანი ფუძეების კომპლემენტარობის პრინციპის შესაბამისად: ადენინი ქმნის წყვილს ურაცილთან ორმაგი გზით, ხოლო გუანინი ციტოზინთან - სამმაგი წყალბადის ბმა.

სამუშაო ფორმით რნმ-ის მოლეკულა ასევე აყალიბებს მესამეულ სტრუქტურას - განსაკუთრებულ სივრცულ სტრუქტურას, კონფორმაციას.

რნმ სინთეზი

ყველა ტიპის რნმ სინთეზირდება ფერმენტის რნმ პოლიმერაზას გამოყენებით. ის შეიძლება იყოს დნმ-ზე და რნმ-ზე დამოკიდებული, ანუ მას შეუძლია სინთეზის კატალიზება როგორც დნმ-ზე, ასევე რნმ-ის შაბლონებზე.

სინთეზი ეფუძნება გენეტიკური კოდის წაკითხვის ბაზის კომპლემენტარობას და ანტიპარალელურ მიმართულებას და მიმდინარეობს რამდენიმე ეტაპად.

პირველ რიგში, რნმ პოლიმერაზა აღიარებულია და უკავშირდება დნმ-ზე ნუკლეოტიდების სპეციალურ თანმიმდევრობას - პრომოტორს, რის შემდეგაც დნმ-ის ორმაგი სპირალი იხსნება მცირე ფართობზე და იწყება რნმ-ის მოლეკულის შეკრება ერთ-ერთ ჯაჭვზე, რომელსაც ეწოდება შაბლონი ( დნმ-ის სხვა ჯაჭვს კოდირებას უწოდებენ - ეს არის მისი ასლი, რომელიც სინთეზირებულია რნმ). პრომოტორის ასიმეტრია განსაზღვრავს დნმ-ის რომელი ჯაჭვი იქნება შაბლონის სახით და ამით საშუალებას აძლევს რნმ პოლიმერაზას, დაიწყოს სინთეზი სწორი მიმართულებით.

შემდეგ ეტაპს ეწოდება დრეკადობა. ტრანსკრიფციის კომპლექსი, მათ შორის რნმ პოლიმერაზა და დნმ-რნმ ჰიბრიდთან ერთად გადაუგრიხული რეგიონი, იწყებს მოძრაობას. როგორც ეს მოძრაობა გრძელდება, მზარდი რნმ-ის ჯაჭვი თანდათან შორდება და დნმ-ის ორმაგი სპირალი იხსნება კომპლექსის წინ და აღდგება მის უკან.

სინთეზის საბოლოო ეტაპი ხდება მაშინ, როდესაც რნმ პოლიმერაზა აღწევს შაბლონის სპეციალურ რეგიონს, რომელსაც ეწოდება ტერმინატორი. პროცესის შეწყვეტა (დასრულება) შესაძლებელია სხვადასხვა გზით.

რნმ-ის ძირითადი ტიპები და მათი ფუნქციები უჯრედებში

ისინი შემდეგია:

• მატრიცა ან ინფორმაცია (mRNA). მისი მეშვეობით ხდება ტრანსკრიფცია – გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემა დნმ-დან.
• რიბოსომული (rRNA), რომელიც უზრუნველყოფს ტრანსლაციის პროცესს - ცილის სინთეზს mRNA მატრიცაზე.
• ტრანსპორტი (tRNA). ამოიცნობს და გადააქვს ამინომჟავებს რიბოსომაში, სადაც ხდება ცილის სინთეზი და ასევე მონაწილეობს ტრანსლაციაში.
• მცირე რნმ არის მცირე მოლეკულების დიდი კლასი, რომლებიც ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს ტრანსკრიფციის, რნმ-ის მომწიფების და ტრანსლაციის პროცესში.
• რნმ-ის გენომი არის კოდირების თანმიმდევრობა, რომელიც შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას ზოგიერთ ვირუსსა და ვიროიდში.

1980-იან წლებში აღმოაჩინეს რნმ-ის კატალიზური აქტივობა. ამ თვისების მქონე მოლეკულებს რიბოციმები ეწოდება. ჯერ კიდევ არ არის ბევრი ბუნებრივი რიბოციმი ცნობილი, მათი კატალიზური უნარი უფრო დაბალია, ვიდრე ცილების, მაგრამ ისინი მოქმედებენ ექსკლუზიურად უჯრედში მნიშვნელოვანი ფუნქციები. ამჟამად წარმატებული სამუშაოები მიმდინარეობს რიბოციმების სინთეზზე, რომლებსაც ასევე აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა.

მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ რნმ-ის მოლეკულების სხვადასხვა ტიპები.

მესინჯერი (მესინჯერი) რნმ

ეს მოლეკულა სინთეზირდება დნმ-ის დაუხვეველ მონაკვეთზე, რითაც კოპირდება კონკრეტული ცილის მაკოდირებელი გენი.

ევკარიოტული უჯრედების რნმ, სანამ გახდება, თავის მხრივ, ცილის სინთეზის მატრიცა, უნდა მომწიფდეს, ანუ გაიაროს სხვადასხვა მოდიფიკაციის კომპლექსი - დამუშავება.

უპირველეს ყოვლისა, ტრანსკრიფციის ეტაპზეც კი, მოლეკულა იფარება: მის ბოლოზე მიმაგრებულია ერთი ან რამდენიმე მოდიფიცირებული ნუკლეოტიდის სპეციალური სტრუქტურა - თავსახური. ის თამაშობს მნიშვნელოვანი როლიბევრ შემდგომ პროცესში და ზრდის mRNA-ს სტაბილურობას. პირველადი ტრანსკრიპტის მეორე ბოლოზე მიმაგრებულია ეგრეთ წოდებული პოლი(A) კუდი, ადენინის ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა.

პრე-მრნმ შემდეგ გადის სლაინგს. ეს არის მოლეკულიდან ამოღება არაკოდირების რეგიონებიდან - ინტრონები, რომელთაგან ბევრია ევკარიოტულ დნმ-ში. შემდეგ ხდება mRNA რედაქტირების პროცედურა, რომლის დროსაც ხდება მისი შემადგენლობის ქიმიურად მოდიფიცირება, ასევე მეთილაცია, რის შემდეგაც მომწიფებული mRNA ტოვებს უჯრედის ბირთვს.

რიბოსომური რნმ

რიბოსომის საფუძველი, კომპლექსი, რომელიც უზრუნველყოფს ცილის სინთეზს, შედგება ორი გრძელი rRNA-სგან, რომლებიც ქმნიან რიბოსომურ ქვენაწილაკებს. ისინი ერთად სინთეზირდება ერთი პრე-რნმ-ის სახით, რომელიც შემდგომ გამოიყოფა დამუშავებისას. დიდი ქვენაწილაკი ასევე შეიცავს დაბალი მოლეკულური წონის rRNA-ს, რომელიც სინთეზირებულია ცალკეული გენიდან. რიბოსომურ რნმ-ებს აქვთ მჭიდროდ შეფუთული მესამეული სტრუქტურა, რომელიც ემსახურება როგორც ხარაჩო რიბოსომაში არსებული ცილების, რომლებიც ასრულებენ დამხმარე ფუნქციებს.

უმოქმედობის ფაზაში რიბოსომური ქვედანაყოფები გამოყოფილია; როდესაც ტრანსლაციის პროცესი იწყება, მცირე ქვენაწილაკების rRNA ერწყმის მესინჯერ რნმ-ს, რის შემდეგაც რიბოსომის ელემენტები მთლიანად გაერთიანებულია. როდესაც მცირე ქვედანაყოფის რნმ ურთიერთქმედებს mRNA-სთან, ეს უკანასკნელი იწევს რიბოსომაში (რაც უდრის რიბოსომის მოძრაობას mRNA-ს გასწვრივ). დიდი ქვედანაყოფის რიბოსომური რნმ არის რიბოციმი, ანუ მას აქვს ფერმენტული თვისებები. ცილის სინთეზის დროს ამინომჟავებს შორის პეპტიდური ობლიგაციების ფორმირების კატალიზებას ახდენს.

უნდა აღინიშნოს, რომ უჯრედში არსებული რნმ-ის უდიდესი ნაწილი არის რიბოსომული - 70-80%. დნმ-ს აქვს დიდი რაოდენობით გენი, რომლებიც აკოდირებენ rRNA-ს, რაც უზრუნველყოფს ძალიან ინტენსიურ ტრანსკრიფციას.

გადაცემის რნმ

ეს მოლეკულა ამოიცნობს სპეციფიკურ ამინომჟავას სპეციალური ფერმენტის დახმარებით და მასთან შერწყმით გადააქვს ამინომჟავა რიბოსომამდე, სადაც ის შუამავალია ტრანსლაციის პროცესში - ცილის სინთეზში. ტრანსფერი ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში დიფუზიით.

ახლად სინთეზირებული tRNA მოლეკულები, ისევე როგორც სხვა ტიპის რნმ, განიცდიან დამუშავებას. მომწიფებულ tRNA-ს აქტიურ ფორმას აქვს სამყურას ფოთლის მსგავსი კონფორმაცია. ფოთლის "ფესვზე" - მიმღებ ადგილას - არის CCA თანმიმდევრობა ჰიდროქსილის ჯგუფით, რომელიც აკავშირებს ამინომჟავას. "ფოთლის" მოპირდაპირე ბოლოში არის ანტიკოდონური მარყუჟი, რომელიც აკავშირებს mRNA-ზე არსებულ დამატებით კოდონს. D-მარყუჟი ემსახურება რნმ-ის გადაცემის დაკავშირებას ფერმენტთან ამინომჟავასთან ურთიერთობისას, ხოლო T-მარყუჟი ემსახურება რიბოსომის დიდ ქვედანაყოფთან დაკავშირებას.

მცირე რნმ

ამ ტიპის რნმ მნიშვნელოვან როლს თამაშობს უჯრედულ პროცესებში და ამჟამად მიმდინარეობს აქტიურად შესწავლა.

მაგალითად, მცირე ბირთვული რნმ-ები ევკარიოტულ უჯრედებში ჩართულია mRNA-ს შერწყმაში და შესაძლოა ჰქონდეს კატალიზური თვისებები სპლიცეოსომურ პროტეინებთან ერთად. მცირე ბირთვული რნმ ჩართულია რიბოსომური და გადაცემის რნმ-ის დამუშავებაში.

მცირე ინტერფერენტები და მიკრორნმ-ები გენის ექსპრესიის რეგულირების სისტემის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტებია, რომლებიც აუცილებელია უჯრედისთვის საკუთარი სტრუქტურისა და სასიცოცხლო ფუნქციების გასაკონტროლებლად. ეს სისტემა არის უჯრედის იმუნური ანტივირუსული პასუხის მნიშვნელოვანი ნაწილი.

ასევე არსებობს მცირე რნმ-ების კლასი, რომლებიც კომპლექსურად ფუნქციონირებენ Piwi ცილებთან. ეს კომპლექსები დიდ როლს ასრულებენ ჩანასახოვანი უჯრედების განვითარებაში, სპერმატოგენეზსა და მობილური გენეტიკური ელემენტების ჩახშობაში.

რნმ გენომი

რნმ-ის მოლეკულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გენომი ვირუსების უმეტესობის მიერ. ვირუსული გენომები განსხვავებულია - ერთ და ორჯაჭვიანი, წრიული ან ხაზოვანი. ასევე, რნმ ვირუსის გენომები ხშირად სეგმენტირებულია და ზოგადად უფრო მოკლეა ვიდრე დნმ-ის გენომები.

არსებობს ვირუსების ოჯახი, რომლის გენეტიკური ინფორმაცია, დაშიფრული რნმ-ში, უჯრედის ინფიცირების შემდეგ საპირისპირო ტრანსკრიბცია ხდება დნმ-ში, რომელიც შემდეგ შედის მსხვერპლის უჯრედის გენომში. ეს არის ეგრეთ წოდებული რეტროვირუსები. ეს მოიცავს, კერძოდ, ადამიანის იმუნოდეფიციტის ვირუსს.

რნმ-ის კვლევის მნიშვნელობა თანამედროვე მეცნიერებაში

თუ ადრე გაბატონებული იყო მოსაზრება, რომ რნმ უმნიშვნელო როლს თამაშობდა, ახლა ცხადია, რომ ის უჯრედშიდა სიცოცხლის აუცილებელი და აუცილებელი ელემენტია. მრავალი ძირითადი მნიშვნელობის პროცესი არ შეიძლება მოხდეს რნმ-ის აქტიური მონაწილეობის გარეშე. ასეთი პროცესების მექანიზმები დიდი ხნის განმავლობაშიუცნობი დარჩა, მაგრამ კვლევის წყალობით სხვადასხვა სახისრნმ-ის და მათი ფუნქციების შესახებ ბევრი დეტალი თანდათან უფრო ნათელი ხდება.

შესაძლებელია, რომ რნმ-მ გადამწყვეტი როლი ითამაშა დედამიწის ისტორიის გარიჟრაჟზე სიცოცხლის გაჩენასა და განვითარებაში. ბოლო კვლევების შედეგები მხარს უჭერს ამ ჰიპოთეზას, რაც მიუთითებს უჯრედების ფუნქციონირების მრავალი მექანიზმის არაჩვეულებრივ სიძველეზე, რომელიც მოიცავს რნმ-ის გარკვეულ ტიპებს. მაგალითად, ცოტა ხნის წინ აღმოჩენილი რიბოგამრთველები mRNA-ში (ტრანსკრიფციის ეტაპზე გენის აქტივობის ცილებისგან თავისუფალი რეგულირების სისტემა), მრავალი მკვლევარის აზრით, იმ ეპოქის გამოძახილია, როდესაც პრიმიტიული სიცოცხლე აშენდა რნმ-ის ბაზაზე, მონაწილეობის გარეშე. დნმ-ისა და ცილების. მიკრორნმ ასევე ითვლება მარეგულირებელი სისტემის ძალიან ძველ კომპონენტად. კატალიზურად აქტიური rRNA-ს სტრუქტურული მახასიათებლები მიუთითებს მის თანდათანობით ევოლუციაზე ძველ პროტორიბოსომაში ახალი ფრაგმენტების დამატების გზით.

მედიცინის თეორიული და გამოყენებითი დარგებისთვის ასევე უაღრესად მნიშვნელოვანია იმის საფუძვლიანი შესწავლა, თუ რომელი ტიპის რნმ და როგორ მონაწილეობენ ისინი გარკვეულ პროცესებში.

კიევიანის ქუჩა, 16 0016 სომხეთი, ერევანი +374 11 233 255