Синтез білка є важливим процесом у всіх еукаріотичних клітинах, оскільки білок утворює структурні компоненти кожної клітини і є життєво важливим для життя. Білок часто називають будівельним матеріалом клітин. Існують три основні форми РНК - передача РНК, передача РНК та рибосомна РНК. ДНК контролює всю діяльність клітини, і вона синтезується, коли клітині потрібно більше білка. Маленькі шматочки ДНК перетворюються на РНК в процесі синтезу білка.
РНК зроблена з ДНК?
Коли клітина виконує свої генетичні вказівки, вона копіює частину ДНК як ген, щоб змінити її на нуклеотид РНК. РНК відрізняється від ДНК двома різними способами. Нуклеотиди в РНК складаються з цукрової рибози і називаються рибонуклеотидами. ДНК містить дезоксирибозу як вміст цукру. РНК має ті самі основи, що і ДНК аденіну, гуаніну та цитозину, але вона має основу або урацил замість тиміну, що знаходиться в ДНК. Структура ДНК і РНК значно відрізняється, оскільки ДНК є дволанцюговою спіраллю, а РНК - одноланцюговою. РНК-ланцюги можуть складатися у безліч різноманітних форм таким же чином, як поліпептидний ланцюг згортається, утворюючи остаточну форму білка.
Скільки основних типів РНК?
Існує три основних типи РНК, які утворюються як молекули в ядрі клітин людини і тварин. РНК також знаходиться в цитоплазмі клітини. Цитоплазма клітини - це весь вміст поза ядром, укладений окремою клітинною мембраною. Три основні типи РНК - це передавальна РНК, переносна РНК і рибосомна РНК, або рРНК. Кожен з трьох типів РНК відіграє окрему роль у синтезі білка транскрипції, розшифровці та трансляції генетичного коду, що починається з ДНК.
Що таке процес синтезу білка?
Транскрипція - це перший етап синтезу білка, в якому РНК-індуктор відіграє дуже важливу роль. РНК Messenger нестабільна і не живе довго в клітині, щоб гарантувати, що білки виробляються лише тоді, коли вони потрібні для росту або відновлення клітин. Транскрипція - це коли генетична інформація всередині ДНК клітини змінюється на повідомлення у формі РНК. Білки факторів транскрипції розмотують ланцюг ДНК, щоб фермент РНК-полімераза міг транскрибувати одну ланцюг ДНК. ДНК складається з чотирьох нуклеотидних основ аденіну, гуаніну, цитозину та тиміну. Вони поєднуються парами аденін плюс гуанін та цитозин плюс тимін. Коли РНК транскрибує ДНК в молекулу РНК-месенджера, аденін поєднується з урацилом, а цитозин - з гуаніном. В кінці процесу транскрипції РНК-повідомлення передається з ядра в цитоплазму.
Далі йде процес трансляції, під час якого перенесення РНК відіграє важливу роль у синтезі білка. Переносна РНК є найменшим типом РНК і зазвичай має довжину приблизно від 70 до 90 нуклеотидів. Він перетворює повідомлення всередині нуклеотидних послідовностей інформаційної РНК в послідовності амінокислот. Амінокислоти зв’язуються разом з іншими амінокислотами, утворюючи білки, необхідні для всіх функцій клітини. Білки утворюються з набору з 20 амінокислот. Переносна РНК має таку ж форму, як і конюшина, із трьома шпильками. Трансферна РНК має місце прикріплення амінокислот на одному її кінці і ділянку в середній петлі, яке називається сайтом антикодону. Сайт антикодонів розпізнає кодони на інформаційній РНК. Кодон має три безперервні нуклеотидні основи, які створюють амінокислоту і сигналізують про закінчення процесу трансляції. Трансфер РНК і рибосоми зчитують кодони РНК-месенджера, утворюючи поліпептидний ланцюг, який зазнає кількох змін, перш ніж він може стати повноцінним білком.
Рибосомна РНК (або рРНК) має певну функцію. Рибосоми складаються з білків рибосом та РНК рибосом. Рибосомна РНК становить близько 60 відсотків маси рибосоми. Зазвичай вони складаються з великої та невеликої субодиниць. Субодиниці синтезуються в ядрі ядерцем. Рибосоми унікальні за своєю природою, оскільки містять ділянку зв'язування РНК-месенджера та два зв'язувальні сайти для передачі РНК у розташуванні РНК у великій субодиниці рибосом. Невелика рибосомна субодиниця приєднується до молекули РНК-месенджера і одночасно передає РНК ініціатора Молекула розпізнає і зв'язується з певною послідовністю кодонів на тій самій молекулі рибосомальної РНК протягом переклад. Далі функція рРНК включає велику рибосомну субодиницю, яка приєднується до новоутвореного комплексу, а потім обидві рибосомні субодиниці подорожують уздовж молекули РНК-месенджера, коли вони перекладають кодони у всьому поліпептидному ланцюгу, коли вони переходять їх. Рибосомна РНК створює пептидні зв’язки між амінокислотами в поліпептидному ланцюзі. Коли кодон термінації буде досягнутий на молекулі РНК-месенджера, процес трансляції закінчиться, і поліпептидний ланцюг звільниться від переносна молекула РНК, в цей час рибосома розпадається назад на велику та малу субодиниці, як це було на початку трансляції фаза.
Скільки часу триває процес синтезу білка?
Процес ДНК до РНК і продукту білків може відбуватися з надзвичайно швидкою швидкістю. РНК майже негайно виділяється, коли вона відокремлюється від ланцюга ДНК. Таким чином, багато копій РНК можна зробити з того самого гена за короткий проміжок часу. Синтез додаткових молекул РНК можна розпочати до завершення першої РНК, щоб вона могла швидко продукувати РНК. Коли молекули РНК уважно стежать одна за одною, кожна з них може рухатись приблизно 20 нуклеотидів в секунду у людей і тварин. За годину з одного гена може відбутися понад 1000 транскрипцій.
Що таке виснаження рРНК?
Виснаження рибосомної РНК є найпоширенішим компонентом РНК, оскільки вона складає більшість із 80 до 90 відсотків від загальної кількості РНК у клітині. Виснаження рибосомного РНК - це коли РРНК частково видаляється з цілої проби РНК так, щоб краще вивчити реакцію секвенування РНК, щоб зосередитись на інших двох частинах зразка РНК у транскрипція.
Які інші типи РНК, що виробляються в клітинах?
Є ще три додаткові типи РНК, які можуть вироблятися в клітинах. Функція малих ядерних РНК у різноманітних процесах ядра, таких як сплайсинг РНК, що передує передачі. Маленька ядерна РНК обробляє і хімічно модифікує рибісомальну РНК. Інші типи РНК, що не є кодуючими одиницями, служать для функціонування в клітинних процесах, таких як теломери синтезу, інактивуючи Х-хромосому і транспортуючи білки в ендоплазматичний ретикулум для отримання доброї клітини здоров'я.
Що таке РНК-віруси?
РНК-вірус має ядро генетичного матеріалу, отриманого з ДНК клітини. Зазвичай він має захисний капсид білка та ліпідну оболонку для ще більшого захисту. РНК-вірус прикріплюється до клітини-господаря, проникає в неї, відтворює генетичний матеріал і створює захисний капсид, а потім виходить із клітини. РНК-віруси зберігають генетичний матеріал РНК, а не ДНК.
Усі здорові клітини зберігають генетичний матеріал у ДНК. РНК використовується лише тоді, коли ДНК реплікація утворює РНК і синтезує білки, необхідні здоровій клітині для життя. ДНК набагато стабільніша за РНК, тому ДНК робить дуже мало помилок, коли клітини діляться, однак нестабільність РНК та її реплікація можуть припустити багато помилок і навіть можуть взаємодіяти самі з собою, щоб розмножуватися вірус. РНК може припуститись однієї помилки понад 10000 нуклеотидів кожен раз, коли вона копіюється. Він також набагато менше здатний виправити генетичні помилки, ніж ДНК. Коли імунна система вчиться розпізнавати вірус, вона утворює антитіла для боротьби з вірусом. Віруси можуть мутувати, тому імунна система не може її розпізнати, а потім вона може розмножуватися. Це дозволяє РНК-вірусам поширюватися набагато швидше, ніж ДНК-вірусам.
Виживаючий вірус може розмножуватися в нових клітинах через послідовність РНК і призводити до тисяч клітин, які він відтворює, що містять вірус. РНК-віруси еволюціонують швидше, ніж будь-який фактично живий організм. Високі показники мутації заражених вірусом РНК клітин не загрожують виживанню вірусу.
Існує два типи РНК-вірусів. Вони можуть бути одножильними, чутливими або спареними як антисмислові нитки. Дволанцюгові антисенціальні РНК-віруси повинні спочатку змінитись і перетворити себе в одноланцюгову РНК. Це дозволяє клітині-хазяїну бути у формі, яку рибосоми можуть читати. Вірус грипу А утримує необхідні ферменти поблизу серцевини нуклеїнової кислоти вірусу. Коли вона перетворюється з антисмислової на чуттєву РНК, її потім можуть зчитувати рибосоми в клітині для побудови вірусних білків і реплікації.
Деякі РНК-віруси зберігають свою інформацію в певному ланцюжку, тому її можна зчитувати безпосередньо рибосомами клітини, і вона функціонує як звичайна РНК-месенджер. У цьому випадку рибосоми синтезують транскрипт РНК і створюють антисмислову вірусну клітину, щоб вона могла використовувати його як шаблон для синтезу більшої кількості вірусних РНК разом з необхідними білками для клітин жити. Одним з найбільш смертоносних вірусів цього типу є гепатит С.
Прикладами ретровірусу є ВІЛ та СНІД. Вони зберігають свій генетичний матеріал у формі РНК, але використовують фермент зворотної транскрипції, щоб перетворити свою РНК в ДНК в зараженій клітині. Це дозволяє зробити багато копій у клітинах-хазяїнах, щоб вірус міг швидко заразити велику кількість клітин.
Коронавіруси - це також РНК-віруси. Вони в основному вражають верхні дихальні та шлунково-кишкові шляхи у людей. ГРВІ-CoV - це серйозний вірус, який вражає верхні дихальні шляхи, а також нижні дихальні шляхи, а також включає шлунково-кишковий дистрес. Коронавіруси становлять значний відсоток усіх простудних захворювань. Риновіруси є основною причиною застуди. Конронавіруси також можуть призвести до пневмонії.
ГРВІ є важким гострим респіраторним синдромом і містить гени РНК, які мутують дуже повільно. ГРВІ передається повітряними краплями в повітрі від чхання або кашлю, щоб заразити інших.
Норовірусні інфекції прославилися тим, що з’являлися на круїзних суднах і називались вірусами, подібними до Норволка. Вони викликають гастроентерит, і він поширюється від однієї людини до іншої фекально-оральним шляхом. Якщо заражена людина працює на кухні, вона може забруднити їжу, маючи вірус на руках і не одягаючи рукавичок.
