RRNA: มันคืออะไร?

การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการที่สำคัญในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด เนื่องจากโปรตีนสร้างส่วนประกอบโครงสร้างของแต่ละเซลล์และจำเป็นต่อชีวิต โปรตีนมักถูกเรียกว่าหน่วยการสร้างของเซลล์ RNA มีอยู่สามรูปแบบหลัก — messenger RNA, transfer RNA และ ribosomal RNA ดีเอ็นเอควบคุมกิจกรรมทั้งหมดของเซลล์และสังเคราะห์เมื่อเซลล์ต้องการโปรตีนมากขึ้น DNA ชิ้นเล็ก ๆ ถูกเปลี่ยนเป็น RNA ผ่านกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน

เมื่อเซลล์ปฏิบัติตามคำแนะนำทางพันธุกรรม มันจะคัดลอกส่วนหนึ่งของ DNA เป็นยีนเพื่อเปลี่ยนเป็น RNA nucleotide RNA แตกต่างจาก DNA ในสองวิธีที่แตกต่างกัน นิวคลีโอไทด์ในอาร์เอ็นเอประกอบด้วยน้ำตาลไรโบสและเรียกว่าไรโบนิวคลีโอไทด์ DNA มีดีออกซีไรโบสเป็นปริมาณน้ำตาล RNA มีเบสเหมือนกับ DNA ของ adenine, guanine และ cytosine แต่มีเบสหรือ uracil แทนที่จะเป็นไทมีนที่อยู่ใน DNA โครงสร้างของ DNA และ RNA นั้นแตกต่างกันอย่างมาก เนื่องจาก DNA เป็นเกลียวคู่และ RNA เป็นเกลียวเดี่ยว สายโซ่ RNA สามารถพับเป็นรูปทรงต่างๆ ได้หลากหลายในลักษณะเดียวกับที่สายโซ่โพลีเปปไทด์พับขึ้นเพื่อสร้างรูปร่างสุดท้ายของโปรตีน

RNA มีสามประเภทหลักที่ผลิตขึ้นเป็นโมเลกุลในนิวเคลียสของเซลล์มนุษย์และสัตว์ RNA ยังตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ ไซโตพลาสซึมของเซลล์คือเนื้อหาทั้งหมดที่อยู่นอกนิวเคลียสที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์แต่ละเซลล์ RNA สามประเภทหลักคือ messenger RNA, RNA การถ่ายโอนและ ribosomal RNA หรือ rRNA RNA ทั้งสามประเภทมีบทบาทที่แตกต่างกันในการสังเคราะห์โปรตีนของการถอดรหัส การถอดรหัส และการแปลรหัสพันธุกรรมที่ขึ้นต้นด้วย DNA

การถอดความเป็นขั้นตอนแรกของการสังเคราะห์โปรตีนซึ่ง RNA ของผู้ส่งสารมีบทบาทสำคัญมาก Messenger RNA ไม่เสถียรและอยู่ในเซลล์ได้ไม่นาน เพื่อให้แน่ใจว่าโปรตีนถูกสร้างขึ้นเมื่อจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตหรือซ่อมแซมเซลล์เท่านั้น การถอดความคือเมื่อข้อมูลทางพันธุกรรมภายใน DNA ของเซลล์เปลี่ยนเป็นข้อความในรูปแบบของ RNA โปรตีนของปัจจัยการถอดรหัสทำให้สาย DNA คลายออกเพื่อให้เอนไซม์ RNA polymerase สามารถถอดความ DNA ได้เพียงสายเดียว DNA ถูกสร้างขึ้นจากเบสสี่นิวคลีโอไทด์ของ adenine, guanine, cytosine และ thymine พวกมันรวมกันเป็นคู่ของ adenine บวก guanine และ cytosine บวก thymine เมื่อ RNA ถ่ายทอด DNA เป็นโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสาร อะดีนีนจะจับคู่กับยูราซิลและไซโตซีนจะจับคู่กับกวานีน ในตอนท้ายของกระบวนการถอดความ RNA ของผู้ส่งสารจะถูกขนส่งออกจากนิวเคลียสและเข้าสู่ไซโตพลาสซึม

ถัดไปคือกระบวนการแปล ซึ่ง RNA การถ่ายโอนมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีน Transfer RNA เป็น RNA ชนิดที่เล็กที่สุดและโดยทั่วไปจะมีความยาวประมาณ 70 ถึง 90 นิวคลีโอไทด์ มันแปลข้อความภายในลำดับนิวคลีโอไทด์ของ RNA ของผู้ส่งสารเป็นลำดับของกรดอะมิโน กรดอะมิโนเชื่อมโยงกับกรดอะมิโนอื่นๆ เพื่อสร้างโปรตีน ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์ทั้งหมด โปรตีนถูกสร้างขึ้นจากชุดของกรดอะมิโน 20 ชนิด Transfer RNA มีรูปร่างเหมือนกับใบโคลเวอร์ลีฟที่มีกิ๊บติดผมสามห่วง Transfer RNA มีจุดยึดของกรดอะมิโนที่ปลายด้านหนึ่งและส่วนที่อยู่ในวงกลางที่เรียกว่าไซต์แอนติโคดอน ไซต์ anticodon รู้จัก codon บน RNA ของผู้ส่งสาร โคดอนมีเบสนิวคลีโอไทด์ต่อเนื่องสามเบสที่สร้างกรดอะมิโนและส่งสัญญาณการสิ้นสุดกระบวนการแปล การถ่ายโอน RNA และไรโบโซมจะอ่านรหัส RNA ของผู้ส่งสารเพื่อผลิตสายโซ่โพลีเปปไทด์ ซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างก่อนที่มันจะกลายเป็นโปรตีนที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์

Ribosomal RNA (หรือ rRNA) มีหน้าที่เฉพาะ ไรโบโซมประกอบด้วยโปรตีนไรโบโซมและไรโบโซมอาร์เอ็นเอ ไรโบโซมอาร์เอ็นเอประกอบขึ้นประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของมวลไรโบโซม โดยปกติแล้วจะประกอบด้วยหน่วยย่อยขนาดใหญ่และหน่วยย่อยขนาดเล็ก หน่วยย่อยถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียสโดยนิวเคลียส ไรโบโซมมีลักษณะเฉพาะในธรรมชาติ เนื่องจากมีไซต์ที่มีผลผูกพันสำหรับ RNA ของผู้ส่งสารและไซต์ที่มีผลผูกพันสองแห่งสำหรับการถ่ายโอน RNA ในตำแหน่ง RNA ในหน่วยย่อยไรโบโซมขนาดใหญ่ หน่วยย่อยไรโบโซมขนาดเล็กยึดติดกับโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสารและพร้อมกันกับตัวเริ่มต้นถ่ายโอน RNA โมเลกุลรับรู้และจับกับลำดับโคดอนบนโมเลกุลอาร์เอ็นเอไรโบโซมเดียวกันในระหว่าง การแปล ถัดไป ฟังก์ชัน rRNA ประกอบด้วยหน่วยย่อยไรโบโซมขนาดใหญ่ที่เข้าร่วมกับคอมเพล็กซ์ที่สร้างขึ้นใหม่ จากนั้นหน่วยย่อยไรโบโซมทั้งสอง เดินทางไปตามโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสารขณะที่พวกมันแปล codon ในสายโซ่โพลีเปปไทด์ทั้งหมดขณะที่พวกมันผ่าน พวกเขา Ribosomal RNA สร้างพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนในสายพอลิเปปไทด์ เมื่อโคดอนถึงจุดสิ้นสุดบนโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสาร กระบวนการแปลจะสิ้นสุดลงและสายโซ่โพลีเปปไทด์จะถูกปลดปล่อยจาก โมเลกุล RNA การถ่ายโอน ณ เวลาที่ไรโบโซมแยกกลับเป็นหน่วยย่อยขนาดใหญ่และขนาดเล็กเหมือนตอนเริ่มต้นการแปล เฟส.

กระบวนการของ DNA เป็น RNA และผลิตภัณฑ์ของโปรตีนสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยความเร็วที่รวดเร็วอย่างน่าอัศจรรย์ RNA จะถูกปล่อยออกมาเกือบจะในทันทีเมื่อแยกออกจากสาย DNA ในลักษณะนี้ สำเนาอาร์เอ็นเอจำนวนมากสามารถสร้างจากยีนเดียวกันได้ในเวลาอันสั้น การสังเคราะห์โมเลกุล RNA เพิ่มเติมสามารถเริ่มต้นได้ก่อนที่ RNA แรกจะเสร็จสมบูรณ์ เพื่อให้สามารถผลิต RNA ได้อย่างรวดเร็ว เมื่อโมเลกุลอาร์เอ็นเอติดตามกันอย่างใกล้ชิด พวกมันแต่ละตัวสามารถเคลื่อนที่ได้ประมาณ 20 นิวคลีโอไทด์ต่อวินาทีในมนุษย์และสัตว์ การถอดเสียงมากกว่า 1,000 รายการสามารถเกิดขึ้นได้ภายในหนึ่งชั่วโมงจากยีนตัวเดียว

การพร่อง RNA ของไรโบโซมเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดใน RNA เนื่องจากประกอบด้วยส่วนใหญ่มากกว่า 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของ RNA ทั้งหมดในเซลล์ การพร่อง RNA ของไรโบโซมคือเมื่อ rRNA ถูกเอาบางส่วนออกจากตัวอย่างทั้งหมดของ RNA เพื่อ ศึกษาปฏิกิริยาการจัดลำดับ RNA ให้ดีขึ้นเพื่อเน้นไปที่อีกสองส่วนของตัวอย่าง RNA ใน การถอดความ

มี RNA เพิ่มเติมอีกสามประเภทที่สามารถผลิตได้ในเซลล์ ฟังก์ชันของ RNA นิวเคลียร์ขนาดเล็กในกระบวนการต่างๆ ของนิวเคลียส เช่น การประกบ RNA ก่อนส่งสาร กระบวนการ RNA ของนิวเคลียสขนาดเล็กและปรับเปลี่ยนทางเคมีของ ribisomal RNA RNA ประเภทอื่นที่ไม่ใช่หน่วยเข้ารหัสทำหน้าที่ในกระบวนการของเซลล์เช่น telomere การสังเคราะห์ การยับยั้งโครโมโซม X และการขนส่งโปรตีนไปยังเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัมเพื่อเซลล์ที่ดี สุขภาพ.

ไวรัสอาร์เอ็นเอมีแกนกลางของสารพันธุกรรมที่ได้มาจากดีเอ็นเอของเซลล์ มันมักจะมีแคปซิดป้องกันของโปรตีนและซองไขมันสำหรับการป้องกันที่ไกลออกไป ไวรัส RNA ยึดติดกับเซลล์เจ้าบ้าน แทรกซึม ทำซ้ำสารพันธุกรรม และสร้าง capsid ป้องกันจากนั้นก็โผล่ออกมาจากเซลล์ ไวรัส RNA เก็บสารพันธุกรรมของ RNA ไม่ใช่ DNA

เซลล์ที่แข็งแรงทั้งหมดเก็บสารพันธุกรรมไว้ในดีเอ็นเอ RNA จะใช้ก็ต่อเมื่อ DNA ถูกจำลองแบบเพื่อสร้าง RNA และสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นสำหรับเซลล์ที่แข็งแรงในการดำรงชีวิต DNA มีความเสถียรมากกว่า RNA มาก ดังนั้น DNA จึงทำผิดพลาดเพียงเล็กน้อยเมื่อเซลล์ถูกแบ่งตัว อย่างไรก็ตาม ความไม่เสถียรของ RNA และการจำลองแบบสามารถทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากมาย และสามารถโต้ตอบกับตัวเองเพื่อเพิ่มจำนวนได้ ไวรัส RNA สามารถทำผิดได้หนึ่งครั้งมากกว่า 10,000 นิวคลีโอไทด์ในแต่ละครั้งและทุกครั้งที่มีการคัดลอก นอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดทางพันธุกรรมได้น้อยกว่า DNA เมื่อระบบภูมิคุ้มกันเรียนรู้ที่จะรู้จักไวรัส จะสร้างแอนติบอดีเพื่อต่อสู้กับไวรัส ไวรัสสามารถกลายพันธุ์ได้ ดังนั้นระบบภูมิคุ้มกันจึงไม่สามารถรับรู้ได้ จากนั้นจึงขยายพันธุ์ได้ ซึ่งช่วยให้ไวรัสอาร์เอ็นเอสามารถแพร่กระจายได้เร็วกว่าไวรัสดีเอ็นเอ

ไวรัสที่รอดชีวิตสามารถแพร่พันธุ์ตัวเองในเซลล์ใหม่ผ่านลำดับอาร์เอ็นเอและส่งผลให้มีเซลล์หลายพันเซลล์ที่แพร่พันธุ์ที่มีไวรัสอยู่ ไวรัส RNA มีวิวัฒนาการเร็วกว่าสิ่งมีชีวิตจริง ๆ อัตราการกลายพันธุ์ที่สูงของเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสอาร์เอ็นเอไม่ได้คุกคามการอยู่รอดของไวรัส

ไวรัสอาร์เอ็นเอมีอยู่สองประเภท พวกมันอาจเป็นเกลียวเดี่ยวหรือสัมผัสเกลียวหรือจับคู่เป็นเกลียวแอนตีเซนส์ ไวรัส RNA แบบแอนติเซนส์แบบสองสายต้องเปลี่ยนแปลงก่อนแล้วจึงแปลตัวเองเป็น RNA สัมผัสเดียว สิ่งนี้ทำให้เซลล์เจ้าบ้านอยู่ในรูปแบบที่ไรโบโซมสามารถอ่านได้ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ A ช่วยให้เอ็นไซม์ที่จำเป็นอยู่ใกล้กับแกนกรดนิวคลีอิกของไวรัส เมื่อมันเปลี่ยนจากแอนติเซนส์ไปเป็นอาร์เอ็นเอที่รับรู้ ไรโบโซมในเซลล์จะสามารถอ่านมันเพื่อสร้างโปรตีนจากไวรัสและทำซ้ำได้

ไวรัสอาร์เอ็นเอบางชนิดเก็บข้อมูลไว้ในสายใยประสาทสัมผัส เพื่อให้ไรโบโซมของเซลล์สามารถอ่านได้โดยตรง และมันทำหน้าที่เหมือนกับ RNA ของผู้ส่งสารทั่วไป ในกรณีนี้ ไรโบโซมสังเคราะห์การถอดรหัส RNA และสร้างเซลล์ไวรัสแอนติเซนส์เพื่อให้สามารถ ใช้เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ RNA ของไวรัสมากขึ้นพร้อมกับโปรตีนที่จำเป็นสำหรับเซลล์ถึง มีชีวิต. ไวรัสที่ร้ายแรงที่สุดชนิดหนึ่งในประเภทนี้คือไวรัสตับอักเสบซี

ตัวอย่าง Retrovirus ได้แก่ HIV และ AIDS พวกเขาเก็บสารพันธุกรรมไว้ในรูปของ RNA แต่ใช้เอนไซม์การถอดรหัสแบบย้อนกลับเพื่อเปลี่ยน RNA ให้เป็น DNA ในเซลล์ที่ติดเชื้อ ซึ่งช่วยให้สามารถทำสำเนาจำนวนมากในเซลล์เจ้าบ้านเพื่อให้ไวรัสสามารถแพร่เชื้อไปยังเซลล์จำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว

ไวรัสโคโรน่าก็เป็นไวรัสอาร์เอ็นเอเช่นกัน พวกเขาติดเชื้อทางเดินหายใจส่วนบนและทางเดินอาหารในมนุษย์เป็นหลัก SARS-CoV เป็นไวรัสร้ายแรงที่แพร่เชื้อในระบบทางเดินหายใจส่วนบนและทางเดินหายใจส่วนล่าง และยังรวมถึงความทุกข์ทางระบบทางเดินอาหารอีกด้วย ไวรัสโคโรน่าเป็นเปอร์เซ็นต์ที่สำคัญของโรคไข้หวัดทั้งหมด Rhinoviruses เป็นสาเหตุสำคัญของโรคไข้หวัด Conronaviruses สามารถนำไปสู่โรคปอดบวมได้เช่นกัน

โรคซาร์สเป็นโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง และมียีนอาร์เอ็นเอที่กลายพันธุ์ช้ามาก โรคซาร์สติดต่อโดยละอองทางเดินหายใจในอากาศจากการจามหรือไอไปจนถึงแพร่เชื้อสู่ผู้อื่น

การติดเชื้อโนโรไวรัสกลายเป็นที่รู้จักจากการปรากฏบนเรือสำราญและถูกเรียกว่าไวรัสคล้ายนอร์วอล์ค สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบและแพร่กระจายจากคนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่งโดยทางปากและอุจจาระ หากผู้ติดเชื้อทำงานในครัว พวกเขาสามารถปนเปื้อนอาหารได้โดยการติดไวรัสไว้ที่มือและไม่สวมถุงมือ