Дайте характеристику различных видов РНК.
Страница 1

Биология » Основы биохимии » Дайте характеристику различных видов РНК.

В клетках существует три главных типа РНК [1-5]: информационная, или матричная РНК (мРНК), рибосомная РНК (рРНК) и транспортная РНК (тРНК). В ядре клеток эукариот содержится РНК четвертого типа – гетероядерная РНК (гяРНК). Все эти три типа характеризуются определенным молекулярным весом и определенным нуклеотидным составом (табл. 1).

Таблица 1 Характеристика разных РНК E. coli [1,2]

Тип РНК

Содержание, %

Коэффициент седиментации, S

Мr

Число нуклеотидов

рРНК

80

23

6

5

1 млн.

500 тыс.

35 тыс.

3 тыс.

1,5 тыс.

100

тРНК

15

4

25 тыс.

75

мРНК

5

4-26

25 тыс.-

1 млн.

75-3000

Молекулы у всех трех типов РНК одноцепочечны. Каждый из типов РНК включает несколько молекулярных видов. Для рРНК известно три основных вида; число видов тРНК доходит до 60, а число видов мРНК достигает сотен и даже тысяч. В большинстве клеток содержание РНК во много раз (от 5 до 10) превышает содержание ДНК.

мРНК. Содержит только четыре основания – А, Г, Ц и У. Она синтезируется в ядре в процессе транскрипции, в ходе которого нуклеотидная последовательность одной из цепей хромосомной ДНК ферментативным путем транскрибируется с образованием одиночной цепи мРНК. Основания образующейся цепи мРНК комплементарны основаниям соответствующей цепи ДНК. После завершения транскрипции мРНК переходит на рибосомы, где она используется в качестве матрицы, определяющей последовательность аминокислот в растущей полипептидной цепи. Каждый из тысяч различных белков, синтезируемых клеткой, кодируется специфической мРНК или специфическим участком мРНК.

тРНК. Молекулы тРНК сравнительно невелики. Их функция состоит в том, чтобы в ходе белкового синтеза переносить на рибосому определенные аминокислоты. Каждой из 20 аминокислот, обнаруженных в белках, соответствует, по крайней мере, одна тРНК. Молекулы тРНК могут находиться в свободной форме и могут быть "нагружены" специфическими аминокислотами. В тРНК, нагруженной аминокислотой, карбоксильная группа этой аминокислоты связана сложноэфирной связью с 3¢-гидроксилом концевого остатка адениловой кислоты на одном из концов полинуклеотидной цепи тРНК. Для тРНК характерно наличие, наряду с обычными основаниями А, Г, Ц, и У, довольно значительного количества необычных, или минорных оснований. Содержание их доходит до 10 % общего содержания оснований. Минорные основания представляют собой главным образом метилированные формы обычных оснований или их производные. Кроме того, молекулы тРНК содержат такие мононуклеотиды, как псевдоуридиловая или риботимидиловая кислоты. С конца полинуклеотидной цепи все тРНК содержат обычно остаток гуаниловой кислоты, связанный через 3¢-гидроксильную группу с соседним нуклеотидным остатком. Концевой остаток гуаниловой кислоты содержит добавочную фосфатную группу при 5¢-гидроксильной группе. На другом конце цепи все молекулы тРНК имеют одинаковую тринуклеотидную последовательность, а именно фЦфЦфА. 5¢-гидроксильная группа концевого остатка адениловой кислоты связана с предшествующим остатком цитидиловой кислоты; 2¢- и 3¢-положения адениловой кислоты свободны. Общую структуру тРНК поэтому можно изобразить в виде: фГ(фН)75-90фЦфЦфА ¾ ОН.

Свободная 2¢- или 3¢-гидроксильная группа концевого остатка адениловой кислоты в последовательности фЦфЦфА молекул тРНК ферментативно этерифицируется специфической в отношении данной тРНК a-аминокислотой с образованием активной формы, называемой аминоацил-тРНК [2]:

Остаток этой аминокислоты ферментативно переносится к концу растущей полипептидной цепи на поверхности рибосомы.

Вторичная структура тРНК. Все известные тРНК образуют "клеверный лист" – структуру, образующуюся с помощью водородных связей и состоящую из четырех стеблей (акцепторный, Д, антикодоновый и Т) и трех петель (Д, антикодоновой и Т). Некоторые тРНК имеют дополнительные петли и стебли. Каждый стебель состоит из двух антипараллельных цепей, основания которых образуют друг с другом уотсон-криковские пары с помощью водородных связей. Стебли имеют форму правой двойной спирали, известной как А-форма РНК. Третичная структура тРНК [1]. Молекула напоминает по форме букву Г. Она значительно более вытянута, чем глобулярные белки той же молекулярной массы. Акцепторный и Т-стебли уложены в пространстве таким образом, что образуют одну непрерывную спираль – "перекладину" буквы Г; антикодоновый и Д-стебли образуют "ножку". Эти две части содержат каждая около 10 пар оснований. Почти все основания в тРНК учавствуют в вандер-ваальсовых и гидрофобных взаимодействиях, стабилизирующих пространственную структуру молекулы.

Страницы: 1 2


Рекомендуем к прочтению:

Практические аспекты автоматического секвенирования
Первый вопрос, требующий прояснения — как быть с синтезом праймера, если начало секвенируемого фрагмента ДНК неизвестно. Ответа может быть два. Первый (тривиальный) — каким-то другим способом определить начальную последовательность секвен ...

Питание человека
Энергия химических связей веществ пищи — жиров, углеводов и белков и некоторых других — обеспечивает энергетические потребности организма человека. Современные представления о питании человека нашли отражение в теории. Пища — фактор, обе ...

Эндопептидазы
К эндопептидазам относятся пептид-гидролазы, катализирующие гидролиз пептидных связей внутри белковой молекулы. В настоящее время в нервной ткани обнаружено несколько эндопептидаз нелизосомальной локализации. Следует отметить, что в цитоп ...