genellik
RNA veya ribonükleik asit, genleri kodlama, kod çözme, düzenleme ve ifade etme süreçlerinde yer alan nükleik asittir. Genler, proteinlerin sentezi için temel bilgileri içeren az çok uzun DNA parçalarıdır.
Şekil: Bir RNA molekülündeki azot bazları. wikipedia.org'dan
Çok basit bir ifadeyle, RNA, DNA'dan türetilir ve DNA ile proteinler arasındaki geçiş molekülünü temsil eder. Bazı araştırmacılar buna "DNA dilini proteinlerin diline çevirmek için sözlük" diyor.
RNA molekülleri, değişken sayıda ribonükleotidin zincirler halinde birleşmesinden türer.Bir fosfat grubu, bir azotlu baz ve riboz adı verilen 5 karbonlu bir şeker, her bir ribonükleotidin oluşumuna katılır.
RNA nedir?
RNA veya ribonükleik asit, DNA'dan proteinlerin üretilmesinde merkezi bir rol oynayan nükleik asit kategorisine ait biyolojik bir makromoleküldür.
Protein üretimi (aynı zamanda biyolojik makromoleküller), birlikte alındığında protein sentezi olarak adlandırılan bir dizi hücresel süreci içerir.
DNA, RNA ve proteinler, canlı organizmaların hücrelerinin hayatta kalmasını, gelişmesini ve düzgün işleyişini sağlamada esastır.
DNA nedir?
DNA veya deoksiribonükleik asit, RNA ile birlikte doğal olarak oluşan diğer nükleik asittir.
Yapısal olarak ribonükleik aside benzeyen deoksiribonükleik asit, canlı organizmaların hücrelerinde bulunan “gen deposu” olan genetik mirastır. RNA'nın ve dolaylı olarak proteinlerin oluşumu DNA'ya bağlıdır.
RNA'NIN TARİHİ
Şekil: riboz ve deoksiriboz
RNA üzerine araştırmalar, Friedrich Miescher'in nükleik asitleri keşfettiği 1868 yılından sonra başladı.
Bu konudaki ilk ithal keşifler, "yirminci yüzyılın 50'li yıllarının ikinci kısmı ile" 60'ların ilk kısmı arasına tarihlenmektedir. Bu keşiflere katılan bilim adamları arasında şu isimler özellikle anılmayı hak ediyor: Severo Ochoa, Alex Rich, David Davies ve Robert Holley.
1977'de Philip Sharp ve Richard Roberts liderliğindeki bir grup araştırmacı, ekleme intronlardan biridir.
1980'de Thomas Cech ve Sidney Altman ribozimleri tanımladı.
* Not: ne olduklarını bilmek için ekleme intronlar ve ribozimler için YSA'nın sentezine ve işlevlerine ayrılmış bölümlere bakın.
Yapı
Kimyasal-biyolojik bakış açısından, RNA bir biyopolimerdir.Biyopolimerler, monomer adı verilen daha küçük moleküler birimlerin zincirler veya filamentler halinde birleşmesinin sonucu olan büyük doğal moleküllerdir.
RNA'yı oluşturan monomerler nükleotidlerdir.
ANN GENELLİKLE TEK BİR ZİNCİRDİR
RNA molekülleri genellikle tek nükleotit zincirlerinden (polinükleotit iplikleri) oluşur.
Hücresel RNA'ların uzunluğu yüzden az hatta birkaç bin nükleotid arasında değişir.
Kurucu nükleotidlerin sayısı, söz konusu molekülün oynadığı role bağlıdır.
DNA ile karşılaştırma
RNA'dan farklı olarak DNA, genellikle iki nükleotit dizisinden oluşan bir biyopolimerdir.
Birlikte bir araya gelen bu iki polinükleotid filamenti zıt yönlere sahiptir ve birini diğerine sararak "çift sarmal" olarak bilinen bir çift sarmal oluşturur.
Jenerik bir insan DNA molekülü, iplik başına yaklaşık 3,3 milyar nükleotit içerebilir.
BİR NÜKLEOTİTİN GENEL YAPISI
Tanım olarak, nükleotitler, nükleik asitleri RNA ve DNA'yı oluşturan moleküler birimlerdir.
Yapısal bakış açısından, jenerik bir nükleotid, üç elementin birleşmesinden kaynaklanır:
- Fosforik asidin bir türevi olan bir fosfat grubu;
- Bir pentoz, yani 5 karbon atomlu bir şeker;
- Aromatik bir heterosiklik molekül olan azotlu bir baz.
Pentoz, fosfat grubu ve azotlu baz ona bağlandığından, nükleotitlerin merkezi elementini temsil eder.
Şekil: Bir nükleik asidin jenerik nükleotidini oluşturan elementler. Görülebileceği gibi, fosfat grubu ve azot bazı şekere bağlanır.
Pentoz ve fosfat grubunu bir arada tutan kimyasal bağ bir fosfodiester bağıdır, pentoz ve azotlu bazı bağlayan kimyasal bağ ise bir N-glikosidik bağdır.
RNA'NIN PENTOZU NEDİR?
Öncül: kimyagerler, organik molekülleri oluşturan karbonları, çalışmalarını ve açıklamalarını basitleştirecek şekilde numaralandırmayı düşündüler. Dolayısıyla burada bir pentozun 5 karbonu karbon 1, karbon 2, karbon 3, karbon 4 ve karbon 5 olur.
RNA'nın nükleotid yapısını ayırt eden 5 karbonlu şeker ribozdur.
Ribozun 5 karbon atomundan özel olarak anılmayı hak ediyorlar:
- NS karbon 1, çünkü bir N-glikosidik bağ yoluyla nitrojen bazına bağlanan şeydir.
- NS karbon 2çünkü RNA nükleotitlerinin pentozunu DNA nükleotitlerinin pentozundan ayıran şeydir.RNA'nın 2 karbonuna bağlı olarak, birlikte bir OH hidroksil grubu oluşturan bir oksijen atomu ve bir hidrojen atomu vardır.
- NS karbon 3, çünkü ardışık iki nükleotit arasındaki bağa katılan kişidir.
- NS karbon 5, çünkü bir fosfodiester bağı yoluyla fosfat grubuna katılan şeydir.
Şeker ribozunun varlığı nedeniyle, RNA'nın nükleotitleri, ribonükleotitlerin özel adını alır.
DNA ile karşılaştırma
DNA nükleotidlerini oluşturan pentoz deoksiribozdur.
Deoksiriboz, karbon 2'deki oksijen atomlarının eksikliği ile ribozdan farklıdır.
Bu nedenle, RNA'nın 5 karbonlu şekerini karakterize eden hidroksil grubu OH'den yoksundur.
Deoksiriboz şekerinin varlığı nedeniyle, DNA nükleotitleri deoksiribonükleotitler olarak da bilinir.
NÜKLEOTİT TÜRLERİ VE AZOT BAZLARI
RNA'da 4 farklı nükleotit türü vardır.
Bu 4 farklı nükleotidi ayırt etmek için sadece azotlu baz vardır.
Bu nedenle, bariz nedenlerle, RNA'nın azotlu bazları 4'tür, özellikle: adenin (A olarak kısaltılır), guanin (G), sitozin (C) ve urasil (U).
Adenin ve guanin, çift halkalı aromatik heterosiklik bileşikler olan purinler sınıfına aittir.
Sitozin ve urasil ise tek halkalı aromatik heterosiklik bileşikler olan pirimidinler kategorisine girer.
DNA ile karşılaştırma
DNA'nın nükleotidlerini ayırt eden azotlu bazlar, urasil dışında RNA'nınkilerle aynıdır. İkinci "c" yerine, pirimidin kategorisine ait olan timin (T) adı verilen azotlu bir baz bulunur.
NÜKLEOTİTLER ARASINDAKİ BAĞLANTI
Herhangi bir RNA zincirini oluşturan her nükleotit, pentozunun karbon 3'ü ile hemen takip eden nükleotidin fosfat grubu arasındaki bir fosfodiester bağı vasıtasıyla bir sonraki nükleotite bağlanır.
RNA MOLEKÜLÜNÜN UÇLARI
RNA'nın herhangi bir polinükleotid zincirinin, 5 "son (okuma" son beş asal ") ve son 3" ("üç asal son okuma") olarak bilinen iki ucu vardır.
Geleneksel olarak, biyologlar ve genetikçiler, "son 5"in bir RNA zincirinin başını temsil ettiğini, "son 3"ün ise kuyruğunu temsil ettiğini belirlediler.
Kimyasal açıdan, "5 ucu" polinükleotid zincirinin ilk nükleotidinin fosfat grubuyla çakışırken, "3 ucu" aynı zincirin son nükleotidinin 3. karbonuna yerleştirilen hidroksil grubuyla çakışmaktadır.
Genetik ve moleküler biyoloji kitaplarında, herhangi bir nükleik asidin polinükleotid filamentlerinin aşağıdaki gibi tanımlanması bu organizasyon temelindedir: P-5 "→ 3" -OH (* Not: P harfi, " fosfat grubunun fosfor atomu).
Tek bir nükleotide 5 "uç ve 3" uç kavramlarını uygulayarak, ikincisinin "5 ucu" karbon 5'e bağlı fosfat grubu, 3 "ucu ise karbon 3'e birleştirilmiş hidroksil grubudur.
Her iki durumda da, s "okuyucuyu sayısal tekrara dikkat etmeye davet eder: uç 5" - karbon 5 üzerindeki fosfat grubu ve son 3 "- karbon 3 üzerindeki hidroksil grubu.
Konum
Bir canlının çekirdekli (yani çekirdekli) hücrelerinde RNA molekülleri hem çekirdekte hem de sitoplazmada bulunabilir.
Bu geniş lokalizasyon, kahramanı RNA'ya sahip olan hücresel süreçlerin bir kısmının çekirdekte, diğerlerinin ise sitoplazmada yer almasına bağlıdır.
DNA ile karşılaştırma
Ökaryotik organizmaların DNA'sı (dolayısıyla insan DNA'sı da) yalnızca hücre çekirdeğinin içinde bulunur.
- RNA, genellikle tek bir nükleotid dizisinden oluşan DNA'dan daha küçük bir biyolojik moleküldür.
- Ribonükleik asidin nükleotidlerini oluşturan pentoz, ribozdur.
- RNA nükleotitleri ayrıca ribonükleotitler olarak da bilinir.
- Nükleik asit RNA, DNA ile 4 azotlu bazdan sadece 3'ünü paylaşır.Aslında timin yerine azotlu urasil bazına sahiptir.
- RNA, çekirdekten sitoplazmaya kadar hücrenin çeşitli bölümlerinde bulunabilir.
sentez
RNA sentezi sürecinin kahramanı, RNA polimeraz (N.B: bir enzim bir proteindir) adı verilen hücre içi bir enzime (yani hücrenin içinde yer alır) sahiptir.
Bir hücrenin RNA polimerazı, RNA'yı oluşturmak için aynı hücrenin çekirdeğinde bulunan DNA'yı bir şablon gibi kullanır.
Başka bir deyişle, DNA'nın rapor ettiklerini farklı bir dilde, yani "RNA"da yazan bir tür kopyalayıcıdır.
Ayrıca, RNA polimerazın çalışmasıyla RNA'nın bu sentez süreci, transkripsiyonun bilimsel adını alır.
İnsanlar gibi ökaryotik organizmalar 3 farklı RNA polimeraz sınıfına sahiptir: RNA polimeraz I, RNA polimeraz II ve RNA polimeraz III.
Her bir RNA polimeraz sınıfı, okuyucunun sonraki bölümlerde anlayabileceği gibi, hücresel yaşam bağlamında farklı biyolojik rollere sahip olan belirli RNA türleri yaratır.
RNA POLİMERAZ NASIL ÇALIŞIR
Bir "RNA polimeraz şunları yapabilir:
- DNA üzerinde, transkripsiyonun başlayacağı yeri tanır,
- DNA'ya bağlanma,
- DNA'nın (azotlu bazlar arasındaki hidrojen bağlarıyla bir arada tutulan) iki polinükleotid zincirini, yalnızca bir iplik üzerinde hareket edecek şekilde ayırın ve
- RNA transkriptinin sentezine başlayın.
Bu adımların her biri, bir "RNA polimeraz transkripsiyon işlemini gerçekleştirmek üzereyken gerçekleşir. Bu nedenle, hepsi zorunlu adımlardır."
RNA polimeraz, RNA moleküllerini 5 "→ 3" yönünde sentezler. Yeni oluşan RNA molekülüne ribonükleotidler eklerken, 3 "→ 5" yönünde şablon DNA zincirine doğru hareket eder.
RNA TRANSKRİPTİNİN DEĞİŞİKLİKLERİ
Transkripsiyonundan sonra, RNA, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bazı modifikasyonlara uğrar: her iki uçta bazı nükleotit dizilerinin eklenmesi, sözde intronların kaybı (bir süreç olarak bilinen bir süreç). ekleme) vesaire.
Bu nedenle, orijinal DNA segmenti ile karşılaştırıldığında, ortaya çıkan RNA, polinükleotid zincirinin uzunluğunda bazı farklılıklara sahiptir (genellikle daha kısadır).
Türler
Çeşitli RNA türleri vardır.
En iyi bilinen ve çalışılan şunlardır: "taşıyıcı RNA (veya transfer RNA veya tRNA)," haberci RNA (veya haberci RNA veya mRNA), "ribozomal RNA (veya ribozomal RNA veya rRNA) ve küçük nükleer RNA (veya küçük nükleer RNA veya snRNA).
Farklı spesifik roller oynamalarına rağmen, tRNA, mRNA, rRNA ve snRNA'nın tümü ortak bir hedefin gerçekleştirilmesine katkıda bulunur: DNA'da bulunan nükleotid dizilerinden başlayarak proteinlerin sentezi.
HALA DİĞER RNA TÜRLERİ
Araştırmacılar, ökaryotik organizmaların hücrelerinde, yukarıda belirtilen 4'e ek olarak başka RNA türleri buldular. Örneğin:
- Uzunluğu 20 nükleotidden biraz fazla olan zincirler olan mikro RNA'lar (veya miRNA'lar), e
- Ribozimleri oluşturan RNA Ribozimler, enzimler gibi katalitik aktiviteye sahip RNA molekülleridir.
MiRNA'lar ve ribozimler, aynı tRNA, mRNA vb. gibi protein sentezi sürecine de katılırlar.
İşlev
RNA, DNA ile proteinler, yani moleküler birimleri amino asitler olan uzun biyopolimerler arasındaki geçişin biyolojik makromolekülünü temsil eder.
RNA, DNA'nın (daha sonra genler olarak adlandırılan) nükleotid segmentlerini proteinlerin amino asitlerine çevirmesine izin verdiği için bir genetik bilgi sözlüğü ile karşılaştırılabilir.
"RNA" tarafından oynanan işlevsel rolün en sık tanımlarından biri şudur: RNA, "genlerin kodlanması, kodunun çözülmesi, düzenlenmesi ve ifadesinde yer alan nükleik asittir".
"RNA, moleküler biyolojinin sözde merkezi dogmasının üç temel unsurundan biridir ve şunu belirtir:" DNA'dan "sırasıyla proteinlerin türetildiği RNA" türetilir (DNA → RNA → proteinler).
ÇEVİRİ VE ÇEVİRİ
Kısaca transkripsiyon, DNA ile başlayan RNA moleküllerinin oluşumuna yol açan hücresel reaksiyonlar dizisidir.
Çeviri ise, transkripsiyon işlemi sırasında üretilen RNA moleküllerinden başlayarak protein üretimi ile biten hücresel işlemler kümesidir.
Biyologlar ve genetikçiler "çeviri" terimini türettiler, çünkü nükleotidlerin dilinden amino asitlerin diline geçiyoruz.
TÜRLER VE FONKSİYONLAR
Transkripsiyon ve çeviri süreçleri, yukarıda belirtilen tüm RNA tiplerini kahraman olarak görür (tRNA, mRNA, vb.):
- Bir mRNA, bir proteini kodlayan bir RNA molekülüdür. Başka bir deyişle, mRNA'lar, nükleotidlerin proteinlerin amino asitlerine çevrilmesinden önceki proteinlerdir.
mRNA'lar, transkripsiyonlarından sonra çeşitli modifikasyonlara uğrarlar. - TRNA'lar kodlamayan RNA molekülleridir, ancak yine de proteinlerin oluşumu için gereklidir. Aslında, mRNA moleküllerinin neyi rapor ettiğini deşifre etmede önemli bir rol oynarlar.
"Taşıma RNA'sı" adı, bu RNA'ların üzerlerinde bir amino asit taşımasından kaynaklanmaktadır. Daha kesin olmak gerekirse, her amino asit belirli bir tRNA'ya karşılık gelir.
TRNA'lar, dizilerindeki üç özel nükleotid aracılığıyla mRNA ile etkileşime girer. - RRNA'lar, ribozomları oluşturan RNA molekülleridir. Ribozomlar, mRNA boyunca hareket ederek bir proteinin amino asitlerini bir araya getiren karmaşık hücresel yapılardır.
Jenerik bir ribozom, içinde tRNA'ları barındırabildiği ve onları mRNA ile buluşturabildiği bazı siteler içerir.Yukarıda bahsedilen üç özel nükleotid, haberci RNA ile etkileşime girdiği yerdir. - SnRNA'lar, sürece katılan RNA molekülleridir. ekleme mRNA'da bulunan intronların sayısı İntronlar, protein sentezi amaçları için işe yaramaz, kodlamayan mRNA'nın kısa parçalarıdır.
- Ribozimler, gerektiğinde ribonükleotid ipliklerinin kesilmesini katalize eden RNA molekülleridir.
Şekil: mRNA'nın çevirisi.
