RRNA: Was ist das?

Die Proteinsynthese ist ein wichtiger Prozess in allen eukaryontischen Zellen, da das Protein strukturelle Bestandteile jeder Zelle bildet und lebensnotwendig ist. Protein wird oft als Baustein der Zellen bezeichnet. Es gibt drei Hauptformen von RNA – Boten-RNA, Transfer-RNA und ribosomale RNA. Die DNA steuert alle Aktivitäten der Zelle und wird synthetisiert, wenn die Zelle mehr Protein benötigt. Durch den Prozess der Proteinsynthese werden kleine DNA-Stücke in RNA umgewandelt.

Wenn eine Zelle ihren genetischen Anweisungen folgt, kopiert sie einen Teil der DNA als Gen, um ihn in ein RNA-Nukleotid umzuwandeln. RNA unterscheidet sich in zweierlei Hinsicht von DNA. Die Nukleotide in der RNA bestehen aus dem Zucker Ribose und werden Ribonukleotide genannt. DNA hat Desoxyribose als Zuckergehalt. RNA hat die gleichen Basen wie die DNA von Adenin, Guanin und Cytosin, aber sie hat die Base oder Uracil anstelle des Thymins, das in der DNA enthalten ist. Die Struktur von DNA und RNA ist sehr unterschiedlich, da DNA eine doppelsträngige Helix und RNA einzelsträngig ist. RNA-Ketten können sich auf die gleiche Weise in eine Vielzahl von vielen Formen falten, wie sich eine Polypeptidkette zusammenfaltet, um die endgültige Form eines Proteins zu bilden.

Es gibt drei Haupttypen von RNA, die als Moleküle im Zellkern menschlicher und tierischer Zellen produziert werden. RNA befindet sich auch im Zytoplasma einer Zelle. Das Zytoplasma einer Zelle ist der gesamte Inhalt außerhalb des Zellkerns, der von der einzelnen Zellmembran umgeben ist. Die drei Haupttypen von RNA sind Boten-RNA, Transfer-RNA und ribosomale RNA oder rRNA. Jeder der drei RNA-Typen spielt eine unterschiedliche Rolle bei der Proteinsynthese der Transkription, Dekodierung und Translation des genetischen Codes, der mit DNA beginnt.

Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinsynthese, bei dem die Boten-RNA eine sehr wichtige Rolle spielt. Messenger-RNA ist instabil und lebt nicht lange in einer Zelle, um sicherzustellen, dass Proteine ​​nur dann hergestellt werden, wenn sie für das Wachstum oder die Reparatur von Zellen benötigt werden. Transkription ist, wenn die genetische Information in der DNA einer Zelle in eine Nachricht in Form von RNA umgewandelt wird. Proteine ​​von Transkriptionsfaktoren wickeln den DNA-Strang ab, damit das Enzym RNA-Polymerase einen DNA-Einzelstrang transkribieren kann. DNA besteht aus den vier Nukleotidbasen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Sie werden paarweise aus Adenin plus Guanin und Cytosin plus Thymin kombiniert. Wenn die RNA die DNA in ein Boten-RNA-Molekül transkribiert, paart sich das Adenin mit Uracil und Cytosin mit Guanin. Am Ende des Transkriptionsprozesses wird Boten-RNA aus dem Zellkern in das Zytoplasma transportiert.

Als nächstes folgt der Translationsprozess, bei dem die Transfer-RNA eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese spielt. Transfer-RNA ist der kleinste RNA-Typ und hat normalerweise eine Länge von etwa 70 bis 90 Nukleotiden. Es übersetzt die Botschaft innerhalb der Nukleotidsequenzen der Messenger-RNA in Aminosäuresequenzen. Aminosäuren verbinden sich mit anderen Aminosäuren zu Proteinen, die für alle Zellfunktionen benötigt werden. Proteine ​​werden aus einem Satz von 20 Aminosäuren gebildet. Die Transfer-RNA hat die gleiche Form wie ein Kleeblatt mit drei Haarnadelschleifen darin. Transfer-RNA hat an einem Ende eine Aminosäure-Anheftungsstelle und einen Abschnitt in der mittleren Schleife, der als Anticodon-Stelle bezeichnet wird. Die Anticodon-Stelle erkennt die Codons auf der Messenger-RNA. Ein Codon hat drei kontinuierliche Nukleotidbasen, die eine Aminosäure bilden und das Ende des Translationsprozesses signalisieren. Transfer-RNA und die Ribosomen lesen die Boten-RNA-Codons, um eine Polypeptidkette zu produzieren, die mehrere Veränderungen durchmacht, bevor sie zu einem voll funktionsfähigen Protein werden kann.

Ribosomale RNA (oder rRNA) hat eine spezifische Funktion. Ribosomen bestehen aus ribosomalen Proteinen und ribosomaler RNA. Ribosomale RNA macht etwa 60 Prozent der Masse des Ribosoms aus. Sie bestehen normalerweise aus einer großen Untereinheit und einer kleinen Untereinheit. Die Untereinheiten werden im Nukleus vom Nukleolus synthetisiert. Ribosomen sind in ihrer Natur einzigartig, da sie eine Bindungsstelle für die Boten-RNA und zwei Bindungsstellen für die Transfer-RNA an der RNA-Position in der großen ribosomalen Untereinheit enthalten. Eine kleine ribosomale Untereinheit bindet an ein Boten-RNA-Molekül und gleichzeitig an eine Initiator-Transfer-RNA -Molekül erkennt und bindet an eine bestimmte Codon-Sequenz auf demselben ribosomalen RNA-Molekül während Übersetzung. Als nächstes umfasst die rRNA-Funktion eine große ribosomale Untereinheit, die sich dem neu gebildeten Komplex anschließt, dann beide ribosomalen Untereinheitenun wandern entlang des Boten-RNA-Moleküls, während sie die Codons in der gesamten Polypeptidkette translatieren, während sie übergehen Sie. Ribosomale RNA erzeugt die Peptidbindungen zwischen Aminosäuren in der Polypeptidkette. Wird ein Terminationscodon auf dem Boten-RNA-Molekül erreicht, endet der Translationsprozess und die Polypeptidkette wird freigesetzt das Transfer-RNA-Molekül, bei dem sich das Ribosom wie zu Beginn der Translation wieder in die große und die kleine Untereinheit aufspaltet Phase.

Der Prozess von DNA zu RNA und dem Produkt von Proteinen kann mit erstaunlich hoher Geschwindigkeit ablaufen. Die RNA wird fast sofort freigesetzt, wenn sie sich vom DNA-Strang trennt. Auf diese Weise können in kurzer Zeit viele RNA-Kopien von genau demselben Gen hergestellt werden. Die Synthese weiterer RNA-Moleküle kann gestartet werden, bevor die erste RNA fertiggestellt ist, damit diese schnell RNA produzieren kann. Wenn die RNA-Moleküle dicht aufeinander folgen, können sie bei Mensch und Tier jeweils etwa 20 Nukleotide pro Sekunde bewegen. Über 1.000 Transkriptionen können in einer Stunde von einem einzelnen Gen erfolgen.

Die ribosomale RNA-Depletion ist die häufigste Komponente in der RNA, da sie den Großteil von über 80 bis 90 Prozent der gesamten RNA in einer Zelle ausmacht. Ribosomale RNA-Depletion liegt vor, wenn die rRNA teilweise aus einer gesamten RNA-Probe entfernt wird, um Studieren Sie die RNA-Sequenzierungsreaktion besser, um sich auf die anderen beiden Teile einer RNA-Probe zu konzentrieren Transkription.

Es gibt drei weitere zusätzliche Arten von RNA, die in Zellen produziert werden können. Die Funktion der kleinen Kern-RNA in einer Vielzahl von Prozessen des Zellkerns, wie zum Beispiel das Spleißen der Prä-Messenger-RNAs. Kleine nukleoläre RNA verarbeitet und modifiziert die ribisomale RNA chemisch. Andere Arten von RNA, die nicht-kodierende Einheiten sind, dienen dazu, in zellulären Prozessen wie Telomeren zu funktionieren Synthese, Inaktivierung des X-Chromosoms und Transport von Proteinen zum endoplasmatischen Retikulum für eine gute Zelle Gesundheit.

Ein RNA-Virus besitzt einen Kern des genetischen Materials, das aus der DNA einer Zelle gewonnen wird. Es hat normalerweise ein schützendes Proteinkapsid und eine Lipidhülle für noch mehr Schutz. Ein RNA-Virus heftet sich an eine Wirtszelle, dringt in sie ein, reproduziert das Erbgut und bildet das schützende Kapsid, das dann aus der Zelle austritt. RNA-Viren speichern das genetische Material von RNA und nicht von DNA.

Alle gesunden Zellen speichern genetisches Material in der DNA. Die RNA wird nur verwendet, wenn DNA repliziert wird, um RNA zu bilden und Proteine ​​zu synthetisieren, die eine gesunde Zelle zum Leben benötigt. DNA ist viel stabiler als RNA, sodass die DNA bei der Zellteilung nur sehr wenige Fehler macht Instabilität der RNA und ihrer Replikation kann viele Fehler machen und sie kann sogar mit sich selbst interagieren, um sich zu vermehren ein Virus. RNA kann jedes Mal, wenn sie kopiert wird, bis zu einem Fehler über 10.000 Nukleotide machen. Es ist auch viel weniger in der Lage, genetische Fehler zu korrigieren als die DNA. Wenn ein Immunsystem lernt, ein Virus zu erkennen, bildet es Antikörper, um das Virus abzuwehren. Viren können mutieren, sodass das Immunsystem sie nicht erkennen kann und sich dann vermehren. Dadurch können sich RNA-Viren viel schneller ausbreiten als DNA-Viren.

Ein überlebendes Virus kann sich durch die RNA-Sequenz in neuen Zellen reproduzieren und dazu führen, dass Tausende von Zellen reproduziert werden, die das Virus enthalten. RNA-Viren entwickeln sich schneller als jeder wirklich lebende Organismus. Hohe Mutationsraten von RNA-Virus-infizierten Zellen bedrohen nicht das Überleben des Virus.

Es gibt zwei Arten von RNA-Viren. Sie können einzelsträngig oder sense-strängig oder als Antisense-Stränge gepaart sein. Die doppelsträngigen Antisense-RNA-Viren müssen sich zuerst ändern und sich in einzelsträngige Sense-RNA übersetzen. Dadurch kann die Wirtszelle in einer Form vorliegen, die von den Ribosomen gelesen werden kann. Das Influenza-A-Virus hält die benötigten Enzyme in der Nähe des Nukleinsäurekerns des Virus. Wenn sie sich von einer Antisense- zu einer Sense-RNA ändert, kann sie von den Ribosomen in der Zelle gelesen werden, um virale Proteine ​​​​zu bilden und zu replizieren.

Einige RNA-Viren speichern ihre Informationen in einem Sense-Strang, sodass sie direkt von den Ribosomen der Zelle gelesen werden können und wie eine normale Messenger-RNA funktionieren. In diesem Fall synthetisieren die Ribosomen das RNA-Transkript und erzeugen eine antisense-Viruszelle, damit sie Verwenden Sie es als Vorlage, um mehr virale RNAs zusammen mit den notwendigen Proteinen für die Zellen zu synthetisieren wohnen. Einer der tödlichsten Viren dieser Art ist Hepatitis C.

Beispiele für Retroviren sind HIV und AIDS. Sie speichern ihr genetisches Material in Form von RNA, aber sie verwenden das reverse Transkriptionsenzym, um ihre RNA in der infizierten Zelle in DNA umzuwandeln. Dadurch können viele Kopien in den Wirtszellen hergestellt werden, sodass das Virus schnell eine große Anzahl von Zellen infizieren kann.

Coronaviren sind ebenfalls RNA-Viren. Sie befallen beim Menschen vor allem die oberen Atemwege und den Magen-Darm-Trakt. SARS-CoV ist ein schweres Virus, das sowohl die oberen als auch die unteren Atemwege befällt und auch Magen-Darm-Beschwerden umfasst. Coronaviren machen einen erheblichen Anteil aller Erkältungskrankheiten aus. Rhinoviren sind die Hauptursache für Erkältungen. Conronaviren können auch zu einer Lungenentzündung führen.

SARS ist ein schweres akutes respiratorisches Syndrom und enthält RNA-Gene, die sehr langsam mutieren. SARS wird durch Atemtröpfchen in der Luft beim Niesen oder Husten übertragen, um andere zu infizieren.

Norovirus-Infektionen wurden berühmt dafür, dass sie auf Kreuzfahrtschiffen auftraten und als Norwalk-ähnliche Viren bezeichnet wurden. Diese verursachen Gastroenteritis und werden fäkal-oral von einer Person zur anderen übertragen. Wenn eine infizierte Person in einer Küche arbeitet, kann sie das Essen kontaminieren, indem sie das Virus an ihren Händen hat und keine Handschuhe trägt.