RNS (ribonukleīnskābe): definīcija, funkcija, struktūra

Šūnas kodolā iesaiņotais ģenētiskais materiāls satur dzīvo organismu plānu. Gēni vada šūnu, kad un kā sintezēt olbaltumvielas, lai iegūtu ādas šūnas, orgānus, gametas un visu pārējo organismā.

Ribonukleīnskābe (RNS) ir viena no divām šūnas ģenētiskās informācijas formām. RNS darbojas kopā ar dezoksiribonukleīnskābe (DNS), lai palīdzētu izteikt gēnus, bet RNS šūnā ir atšķirīga struktūra un funkciju kopums.

Nobela prēmijas laureātam Frensiskam Krikam lielā mērā tiek piešķirts atzinums centrālā dogma molekulārās bioloģijas jomā. Kriks secināja, ka DNS izmanto par RNS transkripcijas šablonu, kas pēc tam tiek transportēts uz ribosomām un tulkots, lai iegūtu pareizo olbaltumvielu.

Iedzimtībai ir svarīga loma organisma liktenī. Tūkstošiem gēnu kontrolē šūnu un organisma darbību.

RNS makromolekula ir nukleīnskābe. Tā ir viena ģenētiskās informācijas virkne, ko veido nukleotīdi. Nukleotīdi sastāv no: ribozes cukurs, fosfātu grupa un a slāpekļa bāze. Adenīns (A), uracils (U), citozīns (C) un guanīns (G) ir četri RNS sastopamo bāzu veidi (A, U, C un G).

RNS un DNS abi ir galvenie ģenētiskās informācijas pārraides dalībnieki. Tomēr starp abiem ir arī ievērojamas un svarīgas atšķirības.

RNS struktūras atšķiras no DNS attiecībā uz nukleīnskābju sastāvu un struktūru:

• DNS ir A, T, C un G bāzes savienojumi; T apzīmē timīnu, kas uracils aizstāj RNS.
• RNS molekulas ir vienpavediena, atšķirībā no DNS molekulu dubultās spirāles.
• RNS ir ribose sugar; DNS ir dezoksiriboze.

Zinātniekiem vēl ir daudz jāmācās par DNS un RNS veidi. Precīzi izprotot šo molekulu darbību, padziļinās izpratne par ģenētiskajām slimībām un iespējamo ārstēšanu.

Trīs galvenie veidi, kas studentiem jāzina, ir: mRNSvai kurjera RNS; tRNSvai pārnest RNS; un rRNSvai ribosomu RNS.

Messenger RNS tiek izgatavots no DNS veidnes, izmantojot procesu, ko sauc par transkripciju, kas notiek kodolā eikariotu šūnas. mRNS ir komplementārs gēna “projekts”, kas DNS kodētās instrukcijas nesīs uz citoplazmas ribosomām. Komplementārā mRNS tiek pārrakstīta no gēna un pēc tam apstrādāta, lai tā varētu kalpot par polipeptīda veidni ribosomu translācijas laikā.

MRNS loma ir ļoti svarīga, jo mRNS ietekmē gēnu ekspresiju. mRNS nodrošina veidni, kas nepieciešama jaunu olbaltumvielu radīšanai. Pārraidītie ziņojumi regulē gēnu darbību un nosaka, vai šis gēns būs vairāk vai mazāk aktīvs. Pēc informācijas nodošanas tiek veikts mRNS darbs, un tas degradējas.

Šūnas parasti satur daudzas ribosomas, kas ir citoplazmas organoīdi, kas pēc sintezēšanas sintezē olbaltumvielas. Kad mRNS nonāk ribosomā, vispirms ir jāatšifrē kodētie ziņojumi no kodola. Pārsūtīt RNS (tRNS) ir atbildīga par mRNS transkripcijas "nolasīšanu".

TRNS loma ir tulkot mRNS, nolasot kodona virkni (kodoni ir trīs bāzes kodi, kas katrs atbilst aminoskābei). Trīs slāpekļa bāzu kodons nosaka, kuru specifisko aminoskābi veidot.

Pārneses RNS nodrošina pareizo aminoskābi ribosomā atbilstoši katram kodonam, lai aminoskābi varētu pievienot augošajai olbaltumvielu virknei.

Aminoskābju ķēdes ir savienotas kopā ribosoma veidot olbaltumvielas saskaņā ar instrukcijām, kas nodotas caur mRNS. Ribosomās ir daudz dažādu olbaltumvielu, ieskaitot ribosomu RNS (rRNS), kas veido daļu no ribosomas.

Ribosomu RNS ir izšķiroša nozīme ribosomu darbībā un olbaltumvielu sintēzē, un tāpēc ribosomu sauc par šūnas olbaltumvielu rūpnīcu.

Daudzos aspektos rRNS kalpo kā “saite” starp mRNS un tRNS. Turklāt rRNS palīdz nolasīt mRNS. rRNS pieņem darbā tRNS, lai pareizās aminoskābes pārnestu uz ribosomu.

mikroRNS (miRNS) sastāv no ļoti īsām RNS molekulām, kas tika atklātas nesen. Šīs molekulas palīdz kontrolēt gēnu ekspresiju, jo tās var marķēt mRNS noārdīšanai vai novērst translāciju jaunos proteīnos.

Tas nozīmē, ka miRNS spēj samazināt gēnu darbību vai apklusināt tos. Molekulārās bioloģijas pētnieki uzskata miRNS par nozīmīgu tādu ģenētisko traucējumu kā vēzis ārstēšanā, kur gēnu ekspresija var vai nu vadīt, vai novērst slimības attīstību.