РРНК: что это такое?

Синтез белка - важный процесс во всех эукариотических клетках, поскольку белок формирует структурные компоненты каждой клетки и необходим для жизни. Белок часто называют строительным блоком клеток. Существуют три основные формы РНК - информационная РНК, транспортная РНК и рибосомная РНК. ДНК контролирует всю деятельность клетки и синтезируется, когда клетке требуется больше белка. Небольшие кусочки ДНК превращаются в РНК в процессе синтеза белка.

Когда клетка следует своим генетическим инструкциям, она копирует часть ДНК в виде гена, чтобы преобразовать ее в нуклеотид РНК. РНК отличается от ДНК двумя разными способами. Нуклеотиды в РНК состоят из сахарной рибозы и называются рибонуклеотидами. ДНК содержит дезоксирибозу в качестве сахара. РНК имеет те же основания, что и ДНК аденина, гуанина и цитозина, но у нее есть основание или урацил вместо тимина, который есть в ДНК. Структура ДНК и РНК сильно различается, поскольку ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, а РНК - одноцепочечную. Цепи РНК могут складываться в самые разные формы так же, как полипептидная цепь складывается, образуя окончательную форму белка.

Существует три основных типа РНК, которые образуются в виде молекул в ядрах клеток человека и животных. РНК также находится в цитоплазме клетки. Цитоплазма клетки - это все содержимое за пределами ядра, которое окружено индивидуальной клеточной мембраной. Три основных типа РНК - это информационная РНК, транспортная РНК и рибосомная РНК или рРНК. Каждый из трех типов РНК играет особую роль в синтезе белков, транскрипции, декодировании и трансляции генетического кода, который начинается с ДНК.

Транскрипция - это первая стадия синтеза белка, в которой информационная РНК играет очень важную роль. Информационная РНК нестабильна и недолго живет в клетке, чтобы гарантировать, что белки производятся только тогда, когда они необходимы для роста или восстановления клеток. Транскрипция - это когда генетическая информация в ДНК клетки превращается в сообщение в форме РНК. Белки факторов транскрипции раскручивают нить ДНК, чтобы фермент РНК-полимераза транскрибировала одну нить ДНК. ДНК состоит из четырех нуклеотидных оснований аденина, гуанина, цитозина и тимина. Они объединены парами аденин плюс гуанин и цитозин плюс тимин. Когда РНК транскрибирует ДНК в молекулу информационной РНК, аденин соединяется с урацилом, а цитозин - с гуанином. В конце процесса транскрипции информационная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму.

Далее идет процесс трансляции, во время которого транспортная РНК играет важную роль в синтезе белка. РНК-переносчик - это самый маленький тип РНК, длина которого обычно составляет от 70 до 90 нуклеотидов. Он переводит сообщение в нуклеотидных последовательностях информационной РНК в последовательности аминокислот. Аминокислоты соединяются вместе с другими аминокислотами с образованием белков, которые необходимы для всех функций клетки. Белки состоят из 20 аминокислот. Трансферная РНК имеет ту же форму, что и клеверный лист с тремя петлями в виде шпильки. Трансферная РНК имеет сайт присоединения аминокислоты на одном конце и участок в средней петле, который называется сайтом антикодона. Сайт антикодона распознает кодоны информационной РНК. Кодон состоит из трех непрерывных нуклеотидных оснований, которые создают аминокислоту и сигнализируют об окончании процесса трансляции. Переносная РНК и рибосомы считывают кодоны информационной РНК для образования полипептидной цепи, которая претерпевает несколько изменений, прежде чем станет полностью функционирующим белком.

Рибосомная РНК (или рРНК) выполняет определенную функцию. Рибосомы состоят из рибосомных белков и рибосомальной РНК. Рибосомная РНК составляет около 60 процентов массы рибосомы. Обычно они состоят из большой субъединицы и небольшой субъединицы. Субъединицы синтезируются в ядре ядрышком. Рибосомы уникальны по своей природе, поскольку они содержат сайт связывания для информационной РНК и два сайта связывания для транспортной РНК в месте расположения РНК в большой субъединице рибосомы. Маленькая рибосомная субъединица присоединяется к молекуле информационной РНК и одновременно к РНК-переносчику инициатора. Молекула распознает и связывается с определенной последовательностью кодонов на той же молекуле рибосомной РНК во время перевод. Затем функция рРНК включает большую рибосомную субъединицу, присоединяющуюся к вновь образованному комплексу, а затем обе рибосомные субъединицы. перемещаются по молекуле информационной РНК, поскольку они переводят кодоны во всей полипептидной цепи, когда они проходят через их. Рибосомная РНК создает пептидные связи между аминокислотами в полипептидной цепи. Когда на молекуле информационной РНК достигается кодон терминации, процесс трансляции завершается, и полипептидная цепь освобождается от молекула РНК переноса, в которой рибосома снова расщепляется на большую и малую субъединицы, как это было в начале трансляции фаза.

Процесс превращения ДНК в РНК и продукт белков может происходить с удивительно быстрой скоростью. РНК высвобождается почти сразу после отделения от цепи ДНК. Таким образом, многие копии РНК могут быть созданы из одного и того же гена за короткий промежуток времени. Синтез дополнительных молекул РНК может быть начат до того, как будет завершена первая РНК, чтобы она могла быстро произвести РНК. Когда молекулы РНК близко следуют друг за другом, каждая из них может перемещаться примерно на 20 нуклеотидов в секунду у людей и животных. За час может произойти более 1000 транскрипций с одного гена.

Истощение рибосомной РНК - самый распространенный компонент РНК, поскольку он составляет большую часть от 80 до 90 процентов всей РНК в клетке. Истощение рибосомной РНК - это когда рРНК частично удаляется из всего образца РНК, чтобы лучше изучить реакцию секвенирования РНК, чтобы сосредоточиться на двух других частях образца РНК в транскрипция.

Есть еще три дополнительных типа РНК, которые могут продуцироваться в клетках. Функция малых ядерных РНК в различных процессах ядра, таких как сплайсинг предварительных мессенджерных РНК. Небольшая ядрышковая РНК обрабатывает и химически модифицирует рибисомальную РНК. Другие типы РНК, которые не являются кодирующими единицами, служат для функционирования в клеточных процессах, таких как теломеры. синтез, инактивация Х-хромосомы и транспортировка белков в эндоплазматический ретикулум для хорошей клетки здоровье.

РНК-вирус имеет ядро ​​генетического материала, полученного из ДНК клетки. Обычно он имеет защитный капсид из белка и липидную оболочку для еще большей защиты. РНК-вирус прикрепляется к клетке-хозяину, проникает в нее, воспроизводит генетический материал и создает защитный капсид, который затем выходит из клетки. РНК-вирусы хранят генетический материал РНК, а не ДНК.

Все здоровые клетки хранят генетический материал в ДНК. РНК используется только тогда, когда ДНК реплицируется для образования РНК и синтеза белков, необходимых здоровой клетке для жизни. ДНК намного более стабильна, чем РНК, поэтому ДНК делает очень мало ошибок при делении клеток, однако нестабильность РНК и ее репликация могут совершать множество ошибок, и она может даже взаимодействовать сама с собой для размножения Вирус. При каждом копировании РНК может допускать до одной ошибки, превышающей 10 000 нуклеотидов. Кроме того, он гораздо менее способен исправлять генетические ошибки, чем ДНК. Когда иммунная система учится распознавать вирус, она формирует антитела для борьбы с вирусом. Вирусы могут мутировать, поэтому иммунная система не может их распознать, а затем они могут размножаться. Это позволяет РНК-вирусам распространяться намного быстрее, чем ДНК-вирусам.

Выживший вирус может воспроизводиться в новых клетках через последовательность РНК, в результате чего тысячи клеток, которые он воспроизводит, содержат вирус. РНК-вирусы развиваются быстрее, чем любой живой организм. Высокий уровень мутации клеток, инфицированных РНК-вирусом, не угрожает выживанию вируса.

Существуют два типа РНК-вирусов. Они могут быть одноцепочечными, смысловыми или спаренными в виде антисмысловых цепей. Вирусы с двухцепочечной антисенсорной РНК должны сначала измениться и преобразоваться в одноцепочечную смысловую РНК. Это позволяет клетке-хозяину иметь форму, которую могут читать рибосомы. Вирус гриппа A сохраняет необходимые ферменты близко к ядру нуклеиновой кислоты вируса. Когда она превращается из антисмысловой РНК в смысловую, она может быть прочитана рибосомами в клетке для создания вирусных белков и репликации.

Некоторые РНК-вирусы хранят свою информацию в смысловой цепи, поэтому она может быть прочитана непосредственно рибосомами клетки и функционирует как обычная информационная РНК. В этом случае рибосомы синтезируют транскрипт РНК и создают антисмысловую вирусную клетку, чтобы она могла использовать его в качестве шаблона для синтеза большего количества вирусных РНК вместе с белками, необходимыми для клеток. жить. Один из самых смертоносных вирусов этого типа - гепатит С.

Примеры ретровирусов - ВИЧ и СПИД. Они хранят свой генетический материал в форме РНК, но они используют фермент обратной транскрипции, чтобы превратить свою РНК в ДНК в инфицированной клетке. Это позволяет делать много копий в клетках-хозяевах, поэтому вирус может быстро заразить большое количество клеток.

Коронавирусы также являются РНК-вирусами. В первую очередь они поражают верхние дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт человека. SARS-CoV - это серьезный вирус, поражающий верхние и нижние дыхательные пути, а также желудочно-кишечные расстройства. Коронавирусы составляют значительный процент от всех распространенных простуд. Риновирусы - основная причина простуды. Конронавирусы также могут приводить к пневмонии.

SARS - это тяжелый острый респираторный синдром, который содержит гены РНК, которые очень медленно мутируют. SARS передается воздушно-капельным путем при чихании или кашле, чтобы заразить других.

Норовирусные инфекции стали известны тем, что они появлялись на круизных лайнерах и назывались норуолк-подобными вирусами. Они вызывают гастроэнтерит и передаются от человека к человеку фекально-оральным путем. Если инфицированный человек работает на кухне, он может заразить пищу, имея вирус на руках и не надевая перчатки.