უჯრედის ბირთვში შეფუთული გენეტიკური მასალა ახდენს ცოცხალი ორგანიზმების გეგმას. გენები მიმართავენ უჯრედს როდის და როგორ უნდა მოახდინონ ცილების სინთეზი, რათა წარმოიქმნას კანის უჯრედები, ორგანოები, გამეტები და სხეულის ყველა დანარჩენი ნაწილი.
რიბონუკლეინის მჟავა (რნმ) უჯრედში გენეტიკური ინფორმაციის ორი ფორმიდან ერთ-ერთია. RNA მუშაობს ერთად დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ) გენი რომ გამოხატოს, მაგრამ რნმ-ს აქვს მკაფიო სტრუქტურა და ფუნქციების ერთობლიობა უჯრედში.
მოლეკულური ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმა
ნობელის პრემიის ლაურეატი ფრენსის კრიკი, ძირითადად, დამსახურებულია მისი აღმოჩენის საქმეში ცენტრალური დოგმა მოლეკულური ბიოლოგიის. კრიკმა დაადგინა, რომ დნმ გამოიყენება რნმ – ს ტრანსკრიფციის შაბლონად, რომელიც შემდეგ გადაიტანება რიბოსომებში და ითარგმნება სწორი ცილის შესაქმნელად.
მემკვიდრეობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ორგანიზმის ბედში. ათასობით გენი აკონტროლებს უჯრედებისა და ორგანიზმების ფუნქციონირებას.
RNA- ს სტრუქტურა
რნმ მაკრომოლეკულა არის ტიპის ნუკლეინის მჟავა. ეს არის გენეტიკური ინფორმაციის ერთი სტრიქონი, რომელიც შედგება ნუკლეოტიდებისგან.
ნუკლეოტიდები შედგება ა რიბოზის შაქარი, ფოსფატის ჯგუფი და აზოტოვანი ფუძე. ადენინი (A), ურაცილი (U), ციტოზინი (C) და გუანინი (G) არის RNA– ში ნაპოვნი ბაზების ოთხი ტიპი (A, U, C და G).რნმ და დნმ ორივე ძირითადი მოთამაშეა გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემაში. ამასთან, ამ ორს შორის ასევე არსებობს მნიშვნელოვანი და მნიშვნელოვანი განსხვავებები.
რნმ-ის სტრუქტურები განსხვავდება დნმ-ისგან ნუკლეინის მჟავის შემადგენლობისა და სტრუქტურის მიხედვით:
- დნმ-ს აქვს A, T, C და G ბაზის დაწყვილებები; T აღნიშნავს თიმინს, რომელიც uracil ცვლის RNA- ში.
- რნმ-ის მოლეკულებია ერთჯაჭვიანი, დნმ-ის მოლეკულების ორმაგი სპირალისგან განსხვავებით.
- რნმ აქვს რიბოზას სუგარ; დნმ-ს აქვს დეოქსირიბოზა.
რნმ – ის ტიპები
მეცნიერებს ჯერ კიდევ ბევრი აქვთ გაკვეთილი დნმ-ისა და რნმ – ის ტიპები. ზუსტად გაიგეთ, თუ როგორ მუშაობს ეს მოლეკულები, აძლიერებს გაგებას გენეტიკური დაავადებების და შესაძლო მკურნალობის შესახებ.
სამი ძირითადი ტიპი, რომლებიც სტუდენტებმა უნდა იცოდნენ, მოიცავს: mRNA, ან მესენჯერი RNA; tRNA, ან გადასცეს RNA; და rRNA, ან რიბოსომული რნმ.
მესენჯერი RNA (mRNA) როლი
მესენჯერი RNA მზადდება დნმ შაბლონისგან პროცესის საშუალებით, ტრანსკრიფციით, რომელიც ხდება ბირთვში ეუკარიოტული უჯრედები. mRNA არის გენის დამატებითი "გეგმა", რომელიც ციტოპლაზმაში გადადის დნმ-ის კოდირებულ მითითებებს რიბოზომებში. დამატებითი mRNA ტრანსკრიფირდება გნიდან და შემდეგ დამუშავდება, ასე რომ ის შეიძლება ემსახურებოდეს პოლიპეპტიდის შაბლონს რიბოსომული თარგმნის დროს.
MRNA- ს როლი ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან mRNA გავლენას ახდენს გენის გამოხატვაზე. mRNA გთავაზობთ შაბლონს, რომელიც საჭიროა ახალი ცილების შესაქმნელად. გადმოცემული შეტყობინებები არეგულირებს გენის ფუნქციონირებას და განსაზღვრავს იქნება ეს გენი მეტნაკლებად აქტიური. ინფორმაციის გადაცემის შემდეგ, mRNA– ს მუშაობა სრულდება და ის დეგრადირდება.
ტრანსფერული RNA (tRNA) როლი
უჯრედები, როგორც წესი, შეიცავს ბევრ რიბოსომას, რომელიც წარმოადგენს ციტოპლაზმის ორგანელებს, რომლებიც სინთეზირებენ ცილებს, როდესაც ამის გაკეთება ხდება. როდესაც mRNA მოვა რიბოზომზე, ჯერ უნდა გაიშიფროს კოდირებული შეტყობინებები ბირთვიდან. გადააქვთ რნმ (tRNA) პასუხისმგებელია mRNA ტრანსკრიპტის „კითხვაზე“.
TRNA– ს როლი არის თარგმნა mRNA ძაფის კოდონების წაკითხვით (კოდონები არის სამფუძიანი კოდები, რომელთაგან თითოეული ამინომჟავას შეესაბამება). სამი აზოტოვანი ბაზის კოდონი განსაზღვრავს რომელი კონკრეტული ამინომჟავის წარმოქმნას.
RNA– ს გადატანას სწორი ამინომჟავა მოაქვს რიბოზომში თითოეული კოდონის შესაბამისად, ამიტომ ამინომჟავა შეიძლება დაემატოს მზარდ ცილოვან სტრიქონს.
რიბოსომული RNA (rRNA) როლი
ამინომჟავების ჯაჭვები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული რიბოსომა ცილების აშენება mRNA– ს საშუალებით გადმოცემული ინსტრუქციების შესაბამისად. რიბოსომებში ბევრი სხვადასხვა ცილაა, მათ შორის რიბოსომული RNA (rRNA), რომელიც რიბოსომის ნაწილს შეადგენს.
რიბოსომული რნმ-ს გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს რიბოსომული ფუნქციონირებისთვის და ცილების სინთეზისთვის და ამიტომ რიბოსომა უჯრედის ცილის ქარხნად მოიხსენიება.
მრავალი თვალსაზრისით, rRNA ემსახურება როგორც "კავშირს" mRNA- სა და tRNA- ს შორის. გარდა ამისა, rRNA ეხმარება mRNA– ს წაკითხვას. rRNA ახდენს tRNA- ს დაკომპლექტებას რიბოსომის სათანადო ამინომჟავების გადასაცემად.
მიკრორნმ-ის როლი (miRNA)
microRNA (miRNA) შედგება ძალიან მოკლე RNA მოლეკულებისგან, რომლებიც ახლახანს აღმოაჩინეს. ეს მოლეკულები ხელს უწყობენ გენების ექსპრესიის კონტროლს, რადგან მათ შეუძლიათ მონიშნონ mRNA დეგრადაციისთვის ან თავიდან აიცილონ თარგმნა ახალ ცილებში.
ეს ნიშნავს, რომ miRNA- ს აქვს გენების დარეგულირების ან გაჩუმების უნარი. მოლეკულური ბიოლოგიის მკვლევარები მიიჩნევენ, რომ miRNA მნიშვნელოვანია გენეტიკური დარღვევების სამკურნალოდ, როგორიცაა კიბო, სადაც გენის გამოხატვას შეუძლია ხელი შეუწყოს ან დაავადების განვითარებას.