РНК - важнейший компонент каждой живой клетки во Вселенной. Без него жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, не могла бы существовать. Есть три типа РНК, каждый из которых выполняет уникальную функцию. мРНК используется для производства белков из генов. рРНК вместе с белком образует рибосому, транслирующую мРНК. тРНК является связующим звеном между двумя другими типами РНК.
Особенности РНК
РНК, или рибонуклеиновая кислота, представляет собой линейный полимер аденина, тимина, цитозина и урацила, который создается в клетке с помощью процесса, называемого транскрипцией, и отличается от ДНК несколькими способами. Во-первых, сахара рибозы на нуклеотидах ДНК имеют меньшую длину одной гидроксильной группы по сравнению с РНК, отсюда и название дезоксирибонуклеиновая кислота. Эта ключевая модификация делает РНК намного более химически реактивной. Во-вторых, ДНК использует тимин для образования пары с цитозином, а РНК использует урацил. В-третьих, ДНК имеет тенденцию образовывать спираль из двухцепочечных нуклеотидов, где пары оснований составляют «ступеньки» спиральной лестницы. РНК можно найти в одноцепочечной форме, но чаще она образует сложные трехмерные структуры, и эта особенность обычно служит для придания функциональности молекулам РНК.
Синтез РНК
Транскрипция РНК - это процесс, опосредованный РНК-полимеразой, ферментом, который создает дополнение РНК к матричной ДНК с помощью комплекса белков. Транскрипция сильно регулируется промоторными элементами и ингибиторами. Таким образом синтезируются все три типа РНК.
мРНК
мРНК, или информационная РНК, является связующим звеном между геном и белком. Ген транскрибируется РНК-полимеразой, и образующаяся мРНК перемещается в цитоплазму, где с помощью тРНК транслируется рибосомами в белок. Эта форма РНК подвергается обширным посттранскрипционным изменениям с такими модификациями, как метилгуанозиновые шапки и полиаденозиновые хвосты. Эукариотическая мРНК часто включает интроны, которые должны быть сплайсированы из сообщения, чтобы сформировать зрелую молекулу мРНК.
рРНК
рРНК, или рибосомная РНК, является основным компонентом рибосом. После транскрипции эти молекулы РНК перемещаются в цитоплазму и соединяются с другими рРНК и многими белками, образуя рибосому. рРНК используется как для структурных, так и для функциональных целей. Многие реакции в процессе трансляции катализируются ключевыми частями определенных рРНК в рибосоме.
тРНК
тРНК, или транспортная РНК, является «декодером» сообщения мРНК во время трансляции белка. После транскрипции тРНК сильно модифицируется и включает нестандартные основания, такие как псевдоуридин, инозин и метилгуанозин. Сами по себе рибосомы не могут образовывать белок при контакте мРНК. Антикодон, цепочка из трех ключевых оснований на тРНК, соответствует трем основаниям в сообщении мРНК, называемом кодоном. Это только первая функция тРНК, поскольку каждая молекула также несет с собой аминокислоту, которая соответствует кодону мРНК. Функции рибосомы заключаются в полимеризации аминокислот, связанных с тРНК, в функциональный белок.