RRNA: Nedir?

Protein sentezi, tüm ökaryotik hücrelerde önemli bir süreçtir, çünkü protein her hücrenin yapısal bileşenlerini oluşturur ve yaşam için gereklidir. Protein genellikle hücrelerin yapı taşı olarak adlandırılır. RNA'nın üç ana formu vardır - haberci RNA, transfer RNA ve ribozomal RNA. DNA, hücrenin tüm faaliyetlerini kontrol eder ve hücrenin daha fazla proteine ​​ihtiyacı olduğunda sentezlenir. Küçük DNA parçaları, protein sentezi süreci ile RNA'ya dönüştürülür.

Bir hücre genetik talimatlarını takip ederken, DNA'nın bir kısmını bir gen olarak kopyalayarak onu bir RNA nükleotidine dönüştürür. RNA, DNA'dan iki farklı şekilde farklıdır. RNA'daki nükleotitler, şeker ribozundan yapılır ve bunlara ribonükleotitler denir. DNA'nın şeker içeriği olarak deoksiriboz vardır. RNA, adenin, guanin ve sitozin DNA'sı ile aynı bazlara sahiptir, ancak DNA'daki timin yerine baz veya urasil içerir. DNA çift sarmallı bir sarmal ve RNA tek sarmallı olduğundan DNA ve RNA'nın yapısı çok farklıdır. RNA zincirleri, bir polipeptit zincirinin bir proteinin son şeklini oluşturmak için katlanmasıyla aynı şekilde çok çeşitli şekillerde katlanabilir.

İnsan ve hayvan hücrelerinin çekirdeğinde molekül olarak üretilen üç ana RNA türü vardır. RNA ayrıca bir hücrenin sitoplazmasında bulunur. Bir hücrenin sitoplazması, tek tek hücre zarı tarafından çevrelenen çekirdeğin dışındaki tüm içeriklerdir. Üç ana RNA türü, haberci RNA, transfer RNA ve ribozomal RNA veya rRNA'dır. Üç RNA türünün her birinin, DNA ile başlayan genetik kodun transkripsiyonunun, kodunun çözülmesi ve translasyonunun protein sentezinde ayrı bir rolü vardır.

Transkripsiyon, haberci RNA'nın çok önemli bir rol oynadığı protein sentezinin ilk adımıdır. Messenger RNA kararsızdır ve proteinlerin yalnızca büyüme veya hücrelerin onarılması için ihtiyaç duyulduğunda üretilmesini sağlamak için bir hücrede uzun süre yaşamaz. Transkripsiyon, bir hücrenin DNA'sındaki genetik bilginin RNA biçiminde bir mesaja dönüştürülmesidir. Transkripsiyon faktörlerinin proteinleri, RNA polimeraz enziminin tek bir DNA zincirini kopyalamasını sağlamak için DNA zincirini çözer. DNA, adenin, guanin, sitozin ve timinden oluşan dört nükleotid bazından yapılır. Adenin artı guanin ve sitozin artı timin çiftlerinde birleştirilirler. RNA, DNA'yı bir haberci RNA molekülüne kopyaladığında, adenin urasil ile ve sitozin guanin ile eşleşir. Transkripsiyon işleminin sonunda, haberci RNA çekirdekten sitoplazmaya taşınır.

Sonraki, transfer RNA'nın protein sentezinde önemli bir rol oynadığı çeviri sürecidir. Transfer RNA, en küçük RNA türüdür ve genellikle yaklaşık 70 ila 90 nükleotit uzunluğundadır. Mesajcı RNA'nın nükleotid dizilerindeki mesajı amino asit dizilerine çevirir. Amino asitler, tüm hücre fonksiyonları için gerekli olan proteinleri oluşturmak üzere diğer amino asitlerle birlikte bağlanır. Proteinler bir dizi 20 amino asitten oluşur. Transfer RNA, içinde üç saç tokası ilmek bulunan bir yonca yaprağı ile aynı şekildedir. Transfer RNA'nın bir ucunda bir amino asit bağlanma bölgesi ve orta halkada antikodon bölgesi adı verilen bir bölüm bulunur. Antikodon bölgesi, haberci RNA üzerindeki kodonları tanır. Bir kodon, bir amino asit oluşturan ve çeviri sürecinin sonunu işaret eden üç sürekli nükleotid bazına sahiptir. Transfer RNA ve ribozomlar, tam işlevli bir protein haline gelmeden önce birkaç değişikliğe uğrayan bir polipeptit zinciri üretmek için haberci RNA kodonlarını okur.

Ribozomal RNA (veya rRNA) belirli bir işleve sahiptir. Ribozomlar, ribozomal proteinlerden ve ribozomal RNA'dan yapılır. Ribozomal RNA, ribozomun kütlesinin yaklaşık yüzde 60'ını oluşturur. Genellikle büyük bir alt birimden ve küçük bir alt birimden oluşurlar. Alt birimler çekirdekte nükleolus tarafından sentezlenir. Ribozomlar, büyük ribozomal alt birimdeki RNA konumunda haberci RNA için bir bağlanma yeri ve transfer RNA için iki bağlanma yeri içerdiklerinden, doğaları gereği benzersizdir. Küçük bir ribozomal alt birim, bir haberci RNA molekülüne ve aynı anda bir başlatıcı transfer RNA'sına bağlanır. molekülü aynı ribozomal RNA molekülü üzerindeki belirli bir kodon dizisini tanır ve ona bağlanır. tercüme. Daha sonra, rRNA işlevi büyük bir ribozomal alt birim içerir ve yeni oluşan komplekse katılır, ardından her iki ribozomal alt birim onlar geçerken tüm polipeptit zincirindeki kodonları çevirirken haberci RNA molekülü boyunca ilerler onları. Ribozomal RNA, polipeptit zincirindeki amino asitler arasında peptit bağları oluşturur. Haberci RNA molekülü üzerinde bir sonlandırma kodonuna ulaşıldığında, translasyon süreci sona erecek ve polipeptit zinciri serbest bırakılacaktır. Ribozomun translasyonun başlangıcında olduğu gibi büyük ve küçük alt birimlere ayrıldığı transfer RNA molekülü evre.

DNA'nın RNA'ya süreci ve proteinlerin ürünü inanılmaz bir hızda gerçekleşebilir. RNA, DNA zincirinden ayrıldığında hemen hemen serbest bırakılır. Bu şekilde, aynı genden kısa sürede birçok RNA kopyası yapılabilir. Ek RNA moleküllerinin sentezi, ilk RNA tamamlanmadan önce başlatılabilir, böylece hızlı bir şekilde RNA üretebilir. RNA molekülleri birbirini yakından takip ettiğinde, insan ve hayvanlarda her biri saniyede yaklaşık 20 nükleotid hareket ettirebilir. Tek bir genden bir saat içinde 1000'den fazla transkripsiyon meydana gelebilir.

Ribozomal RNA tükenmesi, bir hücredeki toplam RNA'nın yüzde 80 ila 90'ından fazlasını oluşturduğu için RNA'da en bol bulunan bileşendir. Ribozomal RNA tükenmesi, rRNA'nın tüm bir RNA örneğinden kısmen çıkarılmasıdır. RNA örneğinin diğer iki parçasına odaklanmak için RNA dizileme reaksiyonunu daha iyi inceleyin. transkripsiyon.

Hücrelerde üretilebilen üç ek RNA türü daha vardır. Küçük nükleer RNA'lar, ön haberci RNA'ların eklenmesi gibi çekirdeğin çeşitli süreçlerinde işlev görür. Küçük nükleolar RNA, ribozomal RNA'yı işler ve kimyasal olarak değiştirir. Kodlamayan birimler olan diğer RNA türleri, telomer gibi hücresel işlemlerde işlev görür. sentezi, X kromozomunun inaktive edilmesi ve iyi hücre için proteinlerin endoplazmik retikuluma taşınması sağlık.

Bir RNA virüsü, bir hücrenin DNA'sından elde edilen genetik materyalin bir çekirdeğine sahiptir. Genellikle koruyucu bir protein kapsidine ve daha da fazla koruma için bir lipit zarfa sahiptir. Bir RNA virüsü, bir konak hücreye yapışır, ona nüfuz eder, genetik materyali çoğaltır ve koruyucu kapsidi oluşturur ve hücreden çıkar. RNA virüsleri, DNA'yı değil, RNA'nın genetik materyalini depolar.

Tüm sağlıklı hücreler, genetik materyali DNA'da depolar. RNA, yalnızca DNA, RNA oluşturmak ve yaşamak için sağlıklı bir hücrenin ihtiyaç duyduğu proteinleri sentezlemek için çoğaltıldığında kullanılır. DNA, RNA'dan çok daha kararlıdır, bu nedenle DNA, hücreler bölünürken çok az hata yapar, ancak RNA'nın kararsızlığı ve replikasyonu birçok hata yapabilir ve hatta çoğalmak için kendisiyle etkileşime girebilir. bir virüs. RNA, her kopyalandığında 10.000 nükleotid üzerinde bir hata yapabilir. Ayrıca genetik hataları DNA'dan çok daha az düzeltebilir. Bir bağışıklık sistemi bir virüsü tanımayı öğrendiğinde, virüsle savaşmak için antikorlar oluşturur. Virüsler mutasyona uğrayabilir, böylece bağışıklık sistemi onu tanıyamaz ve sonra çoğalabilir. Bu, RNA virüslerinin DNA virüslerinden çok daha hızlı yayılmasını sağlar.

Hayatta kalan bir virüs, RNA dizisi aracılığıyla kendini yeni hücrelerde çoğaltabilir ve çoğaltarak virüsü içeren binlerce hücreye neden olabilir. RNA virüsleri, herhangi bir gerçek canlı organizmadan daha hızlı evrimleşir. RNA virüsü bulaşmış hücrelerin yüksek mutasyon oranları, virüsün hayatta kalmasını tehdit etmez.

İki tip RNA virüsü vardır. Tek sarmallı veya duyu sarmallı veya antisens sarmal olarak eşleştirilmiş olabilirler. Çift sarmallı antisens RNA virüsleri, önce değişmeli ve kendilerini tek sarmallı sens RNA'ya çevirmelidir. Bu, konak hücrenin ribozomların okuyabileceği bir formda olmasını sağlar. İnfluenza A virüsü, gerekli enzimleri virüsün nükleik asit çekirdeğine yakın tutar. Bir antisensten bir duyu RNA'sına dönüştüğünde, viral proteinler oluşturmak ve kopyalamak için hücredeki ribozomlar tarafından okunabilir.

Bazı RNA virüsleri, bilgilerini doğrudan hücrenin ribozomları tarafından okunabilmesi için bir duyu zincirinde saklar ve normal bir haberci RNA gibi işlev görür. Bu durumda, ribozomlar RNA transkriptini sentezler ve bir antisens viral hücre oluşturur. hücreler için gerekli proteinlerle birlikte daha fazla viral RNA'yı sentezlemek için bir şablon olarak kullanın. canlı. Bu türün en ölümcül virüslerinden biri Hepatit C'dir.

Retrovirüs örnekleri HIV ve AIDS'dir. Genetik materyallerini RNA formunda depolarlar, ancak RNA'larını enfekte hücrede DNA'ya dönüştürmek için ters transkripsiyon enzimini kullanırlar. Bu, virüsün büyük miktarda hücreyi hızla enfekte edebilmesi için konakçı hücrelerde birçok kopyanın yapılmasına izin verir.

Coronavirüsler aynı zamanda RNA virüsleridir. İnsanlarda öncelikle üst solunum ve gastrointestinal sistemi enfekte ederler. SARS-CoV, alt solunum yollarının yanı sıra üst solunum yollarını da enfekte eden ciddi bir virüstür ve ayrıca gastrointestinal rahatsızlığı da içerir. Koronavirüsler, tüm soğuk algınlığının önemli bir yüzdesidir. Rinovirüsler, soğuk algınlığının önde gelen nedenidir. Konronavirüsler de pnömoniye yol açabilir.

SARS, şiddetli akut solunum sendromudur ve çok yavaş mutasyona uğrayan RNA genleri içerir. SARS, başkalarına bulaştırmak için hapşırma veya öksürükten havadaki solunum damlacıkları yoluyla bulaşır.

Norovirüs enfeksiyonları, yolcu gemilerinde görülmeleri ve Norwalk benzeri virüsler olarak adlandırılmalarıyla ünlendi. Bunlar gastroenterite neden olur ve bir kişiden diğerine fekal-oral yolla yayılır. Enfekte bir kişi mutfakta çalışıyorsa, virüsü ellerinde bulundurarak ve eldiven giymeyerek yiyecekleri kontamine edebilir.