Каковы функции мРНК и тРНК?

Рибонуклеиновая кислота (РНК) - это химическое соединение, которое существует в клетках и вирусах. В клетках его можно разделить на три категории: рибосомные (рРНК), мессенджеры (мРНК) и переносчики (тРНК). В то время как все три типа РНК можно найти в рибосомах, белковых фабриках клеток, в этой статье основное внимание уделяется двум последним, которые встречаются не только внутри рибосомы, но существуют свободно в ядре клетки (в клетках, которые имеют ядра) и в цитоплазме, главном компартменте клетки между ядром и клеткой мембрана. Однако три типа РНК работают согласованно.

мРНК и тРНК существуют в цепочках, состоящих из строительных блоков, называемых нуклеотидами РНК. Каждый из этих строительных нуклеотидов состоит из сахара, называемого рибозой, высокоэнергетической химической группы, называемой фосфатом, и одного из четырех возможных «азотистые основания» кольцевые или двойные кольцевые структуры, фон которых построен не только из атомов углерода, но и из многих атомов азота (см. фигура). Нуклеотиды соединяются друг с другом посредством фосфатных и сахарных групп, которые образуют «основу», к которой присоединены азотистые основания, по одному на каждый сахар рибозы.

В большинстве случаев в РНК обнаруживаются четыре основания. Два из них, аденин (A) и гуанин (G), содержат два химических кольца и называются пуринами. Два других, каждый из которых содержит одно химическое кольцо, - это цитозин (C) и урацил (U), и они называются пиримидинами.

мРНК и тРНК синтезируются посредством процессов, называемых «спаривание оснований» и «транскрипция», при которых цепь РНК укладывается вместе с цепью дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). У бактерий и архей, двух из трех основных частей жизни на Земле, происходит синтез РНК. вдоль одной хромосомы (и организованной структуры, состоящей из цепочки ДНК и различных белки). В другом отделе жизни, эукарии, синтез РНК происходит в ядре, где ДНК упакована в одну или несколько хромосом. И мРНК, и тРНК содержат информацию в виде конкретных последовательностей четырех возможных оснований в каждом из своих нуклеотидов. Эти последовательности, в свою очередь, синтезируются на основе последовательности нуклеотидов в ДНК, в частности участок ДНК (называемый геном), который использовался для синтеза цепи РНК во время спаривания оснований процесс.

Каждая молекула или цепь мРНК несет в себе инструкции о том, как соединить несколько «аминокислот» в пептидную цепь, которая становится белком. Точно так же, как нуклеотиды являются строительными блоками для РНК, аминокислоты являются строительными блоками для белков. Эволюция создала «генетический код», в котором каждая из 20 аминокислот жизни кодируется серией из трех азотистых оснований в нуклеотидах РНК. Таким образом, каждый триплет нуклеотидов РНК соответствует одной аминокислоте, а последовательность нуклеотидов определяет последовательность аминокислот, которые будут связаны в пептидную цепь, образующую белок. Хотя в некоторых случаях аминокислота может быть представлена ​​множеством триплетов нуклеотидов, называемых кодонами, каждый кодон на РНК представляет собой только одну аминокислоту. По этой причине генетический код считается «вырожденным».

В то время как мРНК содержит «сообщение» о том, как упорядочить аминокислоты в цепочку, тРНК является фактическим транслятором. Возможен перевод языка РНК на язык белка, потому что существует множество формы тРНК, каждая из которых представляет собой аминокислоту (строительный блок белка) и способна связываться с РНК кодон. Таким образом, например, молекула тРНК для аминокислоты аланина имеет участок или сайт связывания для аланина и другой сайт связывания для трех нуклеотидов РНК, кодон, для аланина.

Процесс трансляции последовательностей кодонов РНК в аминокислотные последовательности и, следовательно, в определенные белки. на самом деле называется «перевод». Это происходит в рибосомах, которые состоят из рРНК и различных белки. Во время трансляции нить мРНК проходит через рибосому, как старомодная кассетная лента, проходящая через считывающее устройство. По мере продвижения мРНК молекулы тРНК, несущие соответствующую аминокислоту, связываются с кодоном РНК, которому они соответствуют, и последовательность аминокислот складывается.