Proteiinisynteesi on tärkeä prosessi kaikissa eukaryoottisoluissa, koska proteiini muodostaa jokaisen solun rakenteelliset komponentit ja on välttämätöntä elämälle. Proteiinia kutsutaan usein solujen rakennuspalikoksi. RNA: lla on kolme päämuotoa - lähettimen RNA, siirto-RNA ja ribosomaalinen RNA. DNA kontrolloi kaikkia solun aktiviteetteja ja se syntetisoidaan, kun solu tarvitsee enemmän proteiinia. Pienet DNA-bitit muuttuvat RNA: ksi proteiinisynteesin avulla.
Onko RNA valmistettu DNA: sta?
Kun solu noudattaa geneettisiä ohjeita, se kopioi osan DNA: sta geeninä muuttaakseen sen RNA-nukleotidiksi. RNA eroaa DNA: sta kahdella eri tavalla. RNA: n nukleotidit on valmistettu sokeririboosista ja niitä kutsutaan ribonukleotideiksi. DNA: n sokeripitoisuus on deoksiriboosi. RNA: lla on samat emäkset kuin adeniinin, guaniinin ja sytosiinin DNA: lla, mutta sillä on emäs tai urasiili DNA: ssa olevan tymiinin sijasta. DNA: n ja RNA: n rakenne on huomattavasti erilainen, koska DNA on kaksijuosteinen kierre ja RNA on yksijuosteinen. RNA-ketjut voivat taittua monenlaisiin moniin muotoihin samalla tavalla kuin polypeptidiketju taittuu muodostaen proteiinin lopullisen muodon.
Kuinka monta RNA: n päätyyppiä on?
RNA: ta on kolme päätyyppiä, joita tuotetaan molekyyleinä ihmisen ja eläimen solujen ytimessä. RNA sijaitsee myös solun sytoplasmassa. Solun sytoplasma on kaikki ytimen ulkopuolella olevat sisällöt, jotka on suljettu yksittäisen solukalvon avulla. RNA: n kolme päätyyppiä ovat messenger-RNA, siirto-RNA ja ribosomaalinen RNA tai rRNA. Kullakin kolmesta RNA-tyypistä on erillinen rooli DNA: sta alkavan geneettisen koodin transkription, dekoodaamisen ja kääntämisen proteiinisynteesissä.
Mikä on proteiinisynteesin prosessi?
Transkriptio on proteiinisynteesin ensimmäinen vaihe, jossa messenger-RNA: lla on erittäin tärkeä rooli. Messenger RNA on epävakaa eikä asu pitkään solussa sen varmistamiseksi, että proteiineja syntyy vain silloin, kun niitä tarvitaan solujen kasvuun tai korjaamiseen. Transkriptio on, kun solun DNA: n sisällä oleva geneettinen informaatio muutetaan viestiksi RNA: n muodossa. Transkriptiotekijöiden proteiinit purkautuvat DNA-juosteesta, jotta entsyymi RNA-polymeraasi voi transkriptoida yhden DNA-juosteen. DNA valmistetaan neljästä adeniinin, guaniinin, sytosiinin ja tymiinin nukleotidiemäksistä. Ne yhdistetään pareittain adeniinia plus guaniinia ja sytosiinia plus tymiiniä. Kun RNA transkriptoi DNA: n messenger-RNA-molekyyliksi, adeniini pariutuu urasiilin kanssa ja sytosiinipari guaniinin kanssa. Transkriptioprosessin lopussa messenger-RNA kulkeutuu ytimestä ulos sytoplasmaan.
Seuraava on translaatioprosessi, jonka aikana siirto-RNA: lla on tärkeä rooli proteiinisynteesissä. Siirto-RNA on pienin RNA-tyyppi ja on yleensä noin 70-90 nukleotidia pitkä. Se kääntää viestin RNA-nukleotidisekvenssien sisällä olevan aminohapposekvenssin. Aminohapot yhdistyvät muiden aminohappojen kanssa muodostaen proteiineja, joita tarvitaan kaikkiin solutoimintoihin. Proteiinit muodostuvat 20 aminohapon joukosta. Siirto-RNA on samanmuotoinen kuin apilanlehti, jossa on kolme hiusneulasilmukkaa. Siirto-RNA: lla on aminohappojen kiinnityskohta sen toisessa päässä ja osa keskisilmukassa, jota kutsutaan antikodonikohdaksi. Antikodonikohta tunnistaa lähettimet-RNA: n kodonit. Kodonissa on kolme jatkuvaa nukleotidiemästä, jotka muodostavat aminohapon ja merkitsevät translaatioprosessin loppua. Siirto-RNA ja ribosomit lukevat lähetys-RNA-kodonit polypeptidiketjun tuottamiseksi, joka käy läpi useita muutoksia ennen kuin siitä voi tulla täysin toimiva proteiini.
Ribosomaalisella RNA: lla (tai rRNA: lla) on erityinen tehtävä. Ribosomit valmistetaan ribosomaalisista proteiineista ja ribosomaalisesta RNA: sta. Ribosomaalinen RNA muodostaa noin 60 prosenttia ribosomin massasta. Ne koostuvat yleensä suuresta alayksiköstä ja pienestä alayksiköstä. Alayksiköt syntetisoidaan ytimessä ytimessä. Ribosomit ovat luonteeltaan ainutlaatuisia, koska ne sisältävät sitoutumiskohdan lähettäjän RNA: lle ja kaksi sitoutumiskohtaa siirto-RNA: lle suuren ribosomaalisen alayksikön RNA-sijainnissa. Pieni ribosomaalinen alayksikkö kiinnittyy messenger-RNA-molekyyliin ja samanaikaisesti initiaattori siirtää RNA: ta molekyyli tunnistaa ja sitoutuu tiettyyn kodonisekvenssiin samalla ribosomaalisella RNA-molekyylillä vuoden aikana käännös. Seuraavaksi rRNA-toiminto sisältää suuren ribosomaalisen alayksikön, joka yhdistää vasta muodostuneen kompleksin, sitten molemmat ribosomaaliset alayksiköt matkustaa pitkin lähettimen RNA-molekyyliä, kun ne kääntävät kodoneja koko polypeptidiketjussa kulkiessaan niitä. Ribosomaalinen RNA luo peptidisidokset aminohappojen välille polypeptidiketjussa. Kun lähettimen RNA-molekyylissä saavutetaan lopetuskodoni, translaatioprosessi päättyy ja polypeptidiketju vapautuu siirto-RNA-molekyyli, jolloin ribosomi hajoaa takaisin suuriksi ja pieniksi alayksiköiksi, kuten ne olivat käännöksen alussa vaihe.
Kuinka kauan proteiinisynteesiprosessi kestää?
DNA: n prosessi RNA: ksi ja proteiinituote voi tapahtua hämmästyttävän nopeasti. RNA vapautuu melkein välittömästi, kun se irtoaa DNA-juosteesta. Tällä tavoin monia RNA-kopioita voidaan tehdä täsmälleen samasta geenistä lyhyessä ajassa. Muiden RNA-molekyylien synteesi voidaan aloittaa ennen ensimmäisen RNA: n valmistumista, jotta se voi tuottaa RNA: ta nopeasti. Kun RNA-molekyylit seuraavat tarkasti toisiaan, ne voivat kukin liikkua noin 20 nukleotidiä sekunnissa ihmisillä ja eläimillä. Yhdestä geenistä voi tapahtua tunnissa yli 1000 transkriptiota.
Mikä on rRNA: n ehtyminen?
Ribosomaalisen RNA: n ehtyminen on RNA: n yleisin komponentti, koska se käsittää suurimman osan yli 80-90 prosentista solun RNA: n kokonaismäärästä. Ribosomaalinen RNA: n ehtyminen on, kun rRNA poistetaan osittain koko RNA-näytteestä Tutki paremmin RNA: n sekvensointireaktiota keskittyäksesi RNA - näytteen kahteen muuhun osaan transkriptio.
Mitkä ovat muut soluissa tuotetut RNA-tyypit?
Soluissa voidaan tuottaa vielä kolme muuta RNA-tyyppiä. Pienen ydin-RNA: n toiminta erilaisissa ytimen prosesseissa, kuten esim. Messenger-RNA: iden liittäminen. Pieni nukleolaarinen RNA prosessoi ja modifioi kemiallisesti ribisomaalisen RNA: n. Muun tyyppiset RNA: t, jotka eivät ole koodaavia yksiköitä, toimivat toimimaan soluprosesseissa, kuten telomeerissä synteesi, X-kromosomin inaktivointi ja proteiinien kuljettaminen endoplasmiseen retikulumiin hyvän solun saavuttamiseksi terveyttä.
Mitä ovat RNA-virukset?
RNA-viruksella on ydin geneettisestä materiaalista, joka saadaan solun DNA: sta. Siinä on yleensä suojaava proteiinikapsidi ja lipidikuori vielä pidemmälle suojaamiseksi. RNA-virus kiinnittyy isäntäsoluun, tunkeutuu siihen, lisää geneettisen materiaalin ja luo suojaavan kapsidin, joka sitten syntyy solusta. RNA-virukset varastoivat RNA: n geneettisen materiaalin eivätkä DNA: ta.
Kaikki terveet solut varastoivat geneettistä materiaalia DNA: han. RNA: ta käytetään vain, kun DNA replikoituu RNA: n muodostamiseksi ja terveiden solujen elämään tarvittavien proteiinien syntetisoimiseksi. DNA on paljon vakaampi kuin RNA, joten DNA tekee hyvin vähän virheitä solujen jakautuessa RNA: n epävakaus ja sen replikaatio voivat tehdä monia virheitä ja se voi jopa olla vuorovaikutuksessa itsensä kanssa lisääntyäkseen virus. RNA voi tehdä enintään yhden virheen yli 10000 nukleotidia joka kerta, kun se kopioidaan. Se pystyy myös paljon vähemmän korjaamaan geneettisiä virheitä kuin DNA. Kun immuunijärjestelmä oppii tunnistamaan viruksen, se muodostaa vasta-aineita torjumaan virusta. Virukset voivat mutatoitua, joten immuunijärjestelmä ei tunnista sitä ja sitten se voi lisääntyä. Tämä sallii RNA-virusten leviämisen paljon nopeammin kuin DNA-virukset.
Eloonjäänyt virus voi lisääntyä itsestään uusissa soluissa RNA-sekvenssin kautta ja johtaa tuhansiin lisääntyviin soluihin, jotka sisältävät viruksen. RNA-virukset kehittyvät nopeammin kuin mikään todellinen elävä organismi. RNA-virustartunnan saaneiden solujen korkea mutaatioaste ei uhkaa viruksen selviytymistä.
RNA-viruksia on kahden tyyppisiä. Ne voivat olla yksisäikeisiä tai aistimattomia tai pariksi antisense-säikeinä. Kaksoisjuosteisten RNA-virusten on ensin muututtava ja muunnettava itsensä yksijuosteisiksi sense-RNA: ksi. Tämä sallii isäntäsolun olla muodossa, jota ribosomit voivat lukea. Influenssa A-virus pitää tarvittavat entsyymit lähellä viruksen nukleiinihappoydintä. Kun se muuttuu antisenseesta sense-RNA: ksi, solun ribosomit voivat sen lukea viruksen proteiinien rakentamiseksi ja replikaatioksi.
Jotkut RNA-virukset tallentavat tietonsa tietyssä mielessä, jotta solun ribosomit voivat lukea sen suoraan ja se toimii kuin normaali messenger-RNA. Tässä tapauksessa ribosomit syntetisoivat RNA-transkriptin ja luovat antisense-virussolun, jotta se voi käyttää sitä templaattina syntetisoimaan enemmän viruksen RNA: ta yhdessä tarvittavien proteiinien kanssa solujen elää. Yksi tämän tyyppisistä tappavimmista viruksista on hepatiitti C.
Retrovirusesimerkkejä ovat HIV ja AIDS. Ne varastoivat geneettisen materiaalinsa RNA: n muodossa, mutta käänteisen transkriptioentsyymin avulla he muuttavat RNA: nsa DNA: ksi infektoituneessa solussa. Tämä mahdollistaa monien kopioiden tekemisen isäntäsoluihin, jotta virus voi tartuttaa suuren määrän soluja nopeasti.
Koronavirukset ovat myös RNA-viruksia. Ne tartuttavat ensisijaisesti ihmisten ylähengitysteitä ja maha-suolikanavaa. SARS-CoV on vakava virus, joka tartuttaa sekä ylähengitysteitä että alahengitysteitä, ja siihen sisältyy myös ruoansulatuskanavan häiriöitä. Koronavirukset ovat merkittävä prosenttiosuus kaikista tavallisista vilustumisista. Rhinovirukset ovat johtava syy yleiseen vilustumiseen. Konronavirukset voivat johtaa myös keuhkokuumeeseen.
SARS on vaikea akuutti hengitysoireyhtymä ja se sisältää RNA-geenejä, jotka mutatoituvat hyvin hitaasti. SARS välittyy hengitysteiden pisaroilla ilmassa aivasteltaessa tai yskimällä muiden tartuttamiseksi.
Norovirustartunnoista tuli kuuluisa esiintymisestä risteilyaluksilla ja kutsutaan Norwalkin kaltaisiksi viruksiksi. Nämä aiheuttavat gastroenteriittiä, ja se leviää ihmiseltä toiselle ulosteen tai suun kautta. Jos tartunnan saanut henkilö työskentelee keittiössä, hän voi saastuttaa ruoan pitämällä virusta kädessään ja ilman käsineitä.
