Чем отличается трнк от ирнк

Содержание
  1. Разница между мРНК тРНК и рРНК
  2. Ключевые области покрыты
  3. Что такое мРНК
  4. Что такое тРНК
  5. Что такое рРНК
  6. Сходства между мРНК тРНК и рРНК
  7. Определение
  8. форма
  9. функция
  10. Кодон / антикодонной
  11. Размер
  12. Заключение
  13. Ссылка:
  14. Строение и функции тРНК, особенности аминокислотной активации
  15. Общая характеристика транспортной РНК
  16. Функции тРНК
  17. Третичная структура молекулы
  18. Особенности связывания тРНК с аминокислотой
  19. Транскрипция и трансляция
  20. Репликация ДНК – удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio – удвоение)
  21. Транскрпиция (лат. transcriptio — переписывание)
  22. Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)
  23. Примеры решения задачи №1
  24. Пример решения задачи №2
  25. Пример решения задачи №3
  26. Cell Biology.ru
  27. Особенности структуры тРНК
  28. Присоединение аминокислот к тРНК
  29. Рнк (рибонуклеиновая кислота)
  30. Транспортная РНК (тРНК)
  31. Рибосомная РНК (рРНК)

Разница между мРНК тРНК и рРНК

Чем отличается трнк от ирнк

мРНК, тРНК и рРНК – это три основных типа РНК, обнаруженных в клетке. Как правило, РНК представляет собой одноцепочечную молекулу, в состав которой входят аденин, гуанин, цитозин и урацил. Пентозный

мРНК, тРНК и рРНК – это три основных типа РНК, обнаруженных в клетке. Как правило, РНК представляет собой одноцепочечную молекулу, в состав которой входят аденин, гуанин, цитозин и урацил. Пентозный сахар является рибозой во всех РНК-нуклеотидах. РНК производится путем транскрипции с помощью фермента РНК-полимеразы.

Хотя каждый тип РНК сильно различается по своей функции, все три типа РНК в основном участвуют в синтезе белка.

главное отличие среди мРНК тРНК и рРНК является то, что мРНК несет инструкции по кодированию аминокислотной последовательности белка, в то время как тРНК несет специфические аминокислоты к рибосоме с образованием полипептидной цепи, а рРНК связана с белками с образованием рибосом.  

Ключевые области покрыты

1. Что такое мРНК
      – определение, особенности, функции
2. Что такое тРНК
      – определение, особенности, функции
3.

Что такое рРНК
      – определение, особенности, функции
4. Каковы сходства между мРНК тРНК и рРНК
      – Краткое описание общих черт
5.

В чем разница между мРНК тРНК и рРНК
      – Сравнение основных различий

Ключевые слова: альтернативный процессинг, Messenger RNA (мРНК), рибосомная РНК (рРНК), рибосомы, белки, транскрипция, трансляция, трансферная РНК (тРНК)

Что такое мРНК

Молекулы Messenger РНК (мРНК) несут транскрипт гена, который кодирует определенный функциональный белок, от ядра до рибосом. Производство мРНК происходит в процессе, называемом транскрипцией. Фермент, участвующий в транскрипции, представляет собой РНК-полимеразу.

У эукариот молекулы пре-мРНК обрабатываются с образованием зрелых молекул РНК путем посттранскрипционных модификаций. Процессинг пре-мРНК включает добавление 5'-шапки, редактирование и полиаденилирование. Колпачок 7-метилгуанозина добавляют к передней части 5'-конца.

Некоторые изменения допускаются в последовательности мРНК путем редактирования последовательности. Хвост поли (А), содержащий около 250 остатков аденозина, добавляется на 3'-конце молекулы мРНК, чтобы защитить его от деградации экзонуклеазами. С другой стороны, пре-мРНК эукариот состоит из интронов и экзонов.

Альтернативный сплайсинг – это еще один процесс, с помощью которого различные комбинации экзонов сплайсируются вместе для получения нескольких типов белков из одной молекулы пре-мРНК. МРНК прокариот способна продуцировать белок одного типа после трансляции.

Рисунок 1: Процессинг пре-мРНК

Зрелые молекулы мРНК экспортируются через ядерные поры в цитоплазму. Зрелая мРНК транслируется в аминокислотную последовательность конкретного белка в процессе, называемом трансляцией. Трансляция облегчается рибосомами в цитоплазме.

Транскрипция последовательности ДНК в молекулу мРНК и перевод молекулы мРНК в белок называются центральной догмой молекулярной биологии.

Кодирующая область каждой молекулы мРНК состоит из кодонов, которые представляют собой три нуклеотида, представляющих определенную аминокислоту полипептидной цепи. Образование зрелой РНК из пре-мРНК показано на Рисунок 1. 

Что такое тРНК

Трансферная РНК (тРНК) представляет собой тип основной РНК, которая специфически доставляет аминокислоты к рибосомам во время трансляции. Каждый кодон в молекуле мРНК считывается антикодоном тРНК, чтобы доставить определенную аминокислоту в рибосому.

Как правило, молекула тРНК состоит из примерно 76-90 нуклеотидов РНК. Вторичная структура тРНК имеет форму листа клевера. Он состоит из четырех петлевых структур, известных как D-петля, антикодонная петля, переменная петля и T-петля.

Антикодонная петля состоит из специфического антикодона, который сканирует кодон комплемента в молекуле мРНК.

Рисунок 2: Передача РНК

Молекула тРНК также состоит из акцепторного ствола, который состоит из 5'-концевой фосфатной группы. Аминокислота загружается в хвост CCA на конце акцепторного стебля. Некоторые антикодоны образуют пары оснований с несколькими кодонами путем спаривания оснований вобуляции. Вторичная структура молекулы тРНК показана на фигура 2. 

Что такое рРНК

Рибосомная РНК (рРНК) представляет собой тип основной РНК, которая участвует в образовании рибосом наряду с рибосомными белками. Рибосома – это синтезирующая белок органелла в клетке, транслирующая кодирующую последовательность молекулы мРНК в полипептидную цепь. Синтез рРНК происходит в ядрышке.

Два типа молекул рРНК синтезируются как малая рРНК и большая рРНК. Обе молекулы рРНК соединяются с рибосомными белками, образуя небольшую субъединицу и большую субъединицу. Большая субъединица рРНК служит рибозимом, который катализирует образование пептидной связи.

Во время трансляции небольшая субъединица и большая субъединица объединяются, образуя рибосому. Молекула мРНК находится между маленькой и большой субъединицей. Каждая рибосома состоит из трех сайтов связывания для связывания молекул тРНК. Это сайты A, P и E. Сайт А связывается с аминоацил-тРНК. Аминоацил-тРНК содержит специфическую аминокислоту.

Молекула аминоацил-тРНК в Р-сайте присоединена к растущей полипептидной цепи. Затем молекула аминоацил-тРНК перемещается в Е-сайт.

Рисунок 3: Синтез белка

Прокариоты состоят из 70S рибосом, которые состоят из 30S небольшой субъединицы и 50S большой субъединицы. Эукариоты состоят из 80S рибосом, которые состоят из 40S малой субъединицы и 60S большой субъединицы. Синтез белка показан на Рисунок 3 

Сходства между мРНК тРНК и рРНК

  • Каждая мРНК, тРНК и рРНК кодируются генами в ядре.
  • МРНК, тРНК и рРНК состоят из аденина, гуанина, цитозина и урацила.
  • Как мРНК, так и рРНК являются одноцепочечными молекулами.
  • И рРНК, и тРНК не работают с ДНК.

Определение

мРНК: МРНК является подтипом молекулы РНК, которая переносит часть кода ДНК в другие части клетки для обработки.

тРНК: Молекула тРНК представляет собой небольшую молекулу РНК, которая имеет форму листа клевера и переносит специфическую аминокислоту в цитоплазме на рибосому.

рРНК: Молекула рРНК является компонентом рибосомы и служит органеллом трансляции.

форма

мРНК: МРНК имеет линейную форму.

тРНК: ТРНК представляет собой молекулу в форме листа клевера.

рРНК: РРНК представляет собой сферическую молекулу.

функция

мРНК: МРНК несет сообщение транскрипционных ДНК-кодов полипептидов от ядра к рибосомам.

тРНК: ТРНК несет специфические аминокислоты в рибосому, способствуя трансляции.

рРНК: РРНК связана со специфическими белками с образованием рибосом.

Кодон / антикодонной

мРНК: МРНК состоит из кодонов.

тРНК: ТРНК состоит из антикодонов.

рРНК: В рРНК отсутствуют кодонные или антикодонные последовательности.

Размер

мРНК: Размер молекулы мРНК у млекопитающих обычно составляет от 400 до 12000 нт.

тРНК: Размер молекулы тРНК составляет от 76 до 90 нт.

рРНК: Размер рРНК может быть 30S, 40S, 50S и 60S.

Заключение

мРНК, тРНК и рРНК – это три основных типа РНК в клетке. Все три типа РНК содержат уникальную функцию в синтезе белка. МРНК передает сообщение определенного белка от ядра к рибосоме. Молекулы тРНК доставляют специфические аминокислоты в рибосомы. Молекулы рРНК участвуют в образовании рибосом, органелл, которые облегчают трансляцию. В этом разница между мРНК тРНК и рРНК.

Ссылка:

1. «Посланник РНК (мРНК)». Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web.

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-mrna-and-trna-and-rrna

Строение и функции тРНК, особенности аминокислотной активации

Чем отличается трнк от ирнк

Вторым этапом реализации генетической информации является синтез белковой молекулы на основе матричной РНК (трансляция).

Однако в отличие от транскрипции нуклеотидная последовательность не может быть переведена в аминокислотную напрямую, так как эти соединения имеют разную химическую природу.

Поэтому для осуществления трансляции требуется посредник в виде транспортной РНК (тРНК), функция которого состоит в переводе генетического кода на “язык” аминокислот.

Общая характеристика транспортной РНК

Транспортные РНК или тРНК – это небольшие молекулы, которые доставляют аминокислоты к месту синтеза белка (в рибосомы). Количество этого вида рибонуклеиновой кислоты в клетке составляет примерно 10 % от общего пула РНК.

Как и другие разновидности рибонуклеиновых кислот, тРНК состоит из цепочки рибонуклеозидтрифосфатов. Длина нуклеотидной последовательности насчитывает 70-90 звеньев, и около 10 % состава молекулы приходится на минорные компоненты.

Из-за того, что каждой аминокислоте соответствует свой переносчик в виде тРНК, клетка синтезирует большое количество разновидностей этой молекулы. В зависимости от вида живого организма этот показатель варьирует от 80 до 100.

Функции тРНК

Транспортная РНК является поставщиком субстрата для белкового синтеза, который происходит в рибосомах.

За счет уникальной способности связываться и с аминокислотами, и с матричной последовательностью тРНК выполняет функцию смыслового адаптера при переводе генетической информации из формы РНК в форму белка.

Взаимодействие такого посредника с кодирующей матрицей, как в транскрипции, основано на принципе комплементарности азотистых оснований.

функция тРНК заключается в акцептировании аминокислотных звеньев и их транспортировке в аппарат белкового синтеза. За этим техническим процессом стоит огромный биологический смысл – реализация генетического кода. Осуществление этого процесса основано на следующих особенностях:

  • все аминокислоты кодируются триплетами нуклеотидов;
  • для каждого триплета (или кодона) существует антикодон, входящий в состав тРНК;
  • каждая тРНК может связаться только с определенной аминокислотой.

Таким образом, аминокислотная последовательность белка определяется тем, какие тРНК и в каком порядке будут комплементарно взаимодействовать с матричной РНК в процессе трансляции.

Это возможно благодаря наличию в транспортной РНК функциональных центров, один из которых отвечает за избирательное присоединение аминокислоты, а другой – за связывание с кодоном.

Поэтому функции и структура тРНК тесно взаимосвязаны.

Уникальность тРНК заключается в том, что ее молекулярная структура не линейна. Она включает в себя спиральные двуцепочечные участки, которые называют стеблями, и 3 одноцепочечные петли. По форме такая конформация напоминает клеверный лист.

В структуре тРНК различают следующие стебли:

  • акцепторный;
  • антикодоновый;
  • дигидроуридиловый;
  • псевдоуридиловый;
  • добавочный.

Двойные спирали стеблей содержат от 5 до 7 Уотсон-Криксоновских пар. На конце акцепторного стебля расположена небольшая цепочка неспаренных нуклеотидов, 3-гидроксил которой является местом прикрепления соответствующей молекулы аминокислоты.

Структурной областью для соединения с мРНК служит одна из петель тРНК. Она содержит антикодон, комплементарный смысловому триплету в матричной РНК. Именно антикодон и акцептирующий конец обеспечивают адапторную функцию тРНК.

Третичная структура молекулы

“Клеверный лист” является вторичной структурой тРНК, однако за счет фолдинга молекула приобретает L-образную конформацию, которая скрепляется дополнительными водородными связями.

L-форма представляет собой третичную структуру тРНК и состоит из двух практически перпендикулярных А-РНК спиралей, имеющих длину 7 нм и толщину 2 нм. Такая форма молекулы имеет всего 2 конца, на одном из которых расположен антикодон, а на другом – акцепторный центр.

Особенности связывания тРНК с аминокислотой

Активацию аминокислот (их присоединение к транспортной РНК) осуществляет аминоацил-тРНК-синтетаза. Этот фермент одновременно выполняет 2 важных функции:

  • катализирует образования ковалентной связи между 3`-гидроксильной группой акцепторного стебля и аминокислотой;
  • обеспечивает принцип избирательного соответствия.

Для каждой из 20 аминокислот есть своя аминоацил-тРНК-синтетаза. Она может взаимодействовать только с соответствующим видом транспортной молекулы. Это означает, что антикодон последней должен быть комплементарен триплету, кодирующему именно эту аминокислоту. Например, синтетаза лейцина будет соединяться только с предназначеным для лейцина тРНК.

В молекуле аминоацил-тРНК-синтетазы есть три нуклеотид-связывающих кармана, конформация и заряд которых комплементарны нуклеотидам соответствующего антикодона в тРНК. Таким образом, фермент определяет нужную транспортную молекулу. Гораздо реже фрагментом опознавания служит нуклеотидная последовательность акцепторного стебля.

Источник: https://FB.ru/article/397756/stroenie-i-funktsii-trnk-osobennosti-aminokislotnoy-aktivatsii

Транскрипция и трансляция

Чем отличается трнк от ирнк

И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице – нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.

Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом “генетическом языке”. Скоро вы все поймете – мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится – перерисуйте его себе :)

Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) – АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать – УАГ (кодон иРНК). тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись – АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.

Репликация ДНК – удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio – удвоение)

Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) – в Ц (цитозин).

Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между дочерними клетками.

Транскрпиция (лат. transcriptio — переписывание)

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А – У, Т – А, Г – Ц, Ц – Г (загляните в “генетический словарик” выше).

До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК – промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.

Транскрипция осуществляется в несколько этапов:

  • Инициация (лат. injicere — вызывать)
  • Образуется несколько начальных кодонов иРНК.

  • Элонгация (лат. elongare — удлинять)
  • Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК быстро растет.

  • Терминация (лат. terminalis — заключительный)
  • Достигая особого участка цепи ДНК – терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)

Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень – в процесс трансляции. Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность аминокислот.

Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК.

Трансляцию можно разделить на несколько стадий:

  • Инициация
  • Информационная РНК (иРНК, синоним – мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц. Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту, соответствующую кодону АУГ – метионин.

  • Элонгация
  • Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз. Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) – У (урацил), Г (гуанин) – Ц (цитозин). В основе этого также лежит принцип комплементарности.Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу иРНК одновременно – образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.

  • Терминация
  • Синтез белка – полипептидной цепи из аминокислот – в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция – завершить синтез белка.

Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй – из верхнего горизонтального, третий – из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота :)

Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА – Глн. Попробуйте самостоятельно найти аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.

Кодону ГЦУ соответствует аминокислота – Ала, ААА – Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк: это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.

Примеры решения задачи №1

Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК), приведенной вверху.

“Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода”

Объяснение:

По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК: А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК: А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).

Пример решения задачи №2

“Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ.

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК”

Обратите свое пристальное внимание на слова “Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК “. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу синтезировать с ДНК фрагмент тРНК – другой подход здесь будет считаться ошибкой.

Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой – мы записываем их линейно через тире.

Третий триплет ДНК – АЦГ соответствует антикодону тРНК – УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК, так что переведем антикодон тРНК – УГЦ в кодон иРНК – АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ – Тре.

Пример решения задачи №3

Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.

Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК – так что их тоже по 50.

По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%. 100% – (20%+20%) = 60% – столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то на каждый приходится по 30%.

Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы? :)

Источник: https://studarium.ru/article/121

Cell Biology.ru

Чем отличается трнк от ирнк

70-90Н | вторичная стр-ра- клеверный лист | CCA 3' const для всех tRNA |к концевому аденозину присоед акта |
наличие тимина, псевдоуридина-пси, дигироуридина ДГУ в D-петле – защита от рибонуклеаз ? долгоживущие | Разнообразие первичных структур tРНК – 61+1 – по кол-ву кодонов + формилметиониновая tРНК, у кот антикодон такой же, как у метиониновой tРНК. Разнообразие третичных структур – 20 (по кол-ву аминокислот) | рекогниция – образование ковалентной связи м-у tРНК и актой | аминоацил-тРНК-синтетазы присоединяют акты к тРНК

Функция тРНК заключается в переносе аминокислот из цитоплазмы в рибосомы, в которых происходит синтез белков.тРНК связывающие одну аминокислоту называются изоакцепторными.Всего в клетке одновременно существует 64 различных тРНК.Каждая тРНК спаривается только со своим кодоном.Каждая тРНК распознает свой собственный кодон без участия аминокислоты.

Связавшиеся с тРНК аминокислоты химически модифицировали, после чего анализировали получившийся полипептид, который содержал модифицированную аминокислоту. Цистеинил-тРНКCys (R=CH2-SH) восстанавливали до аланил-тРНКCys (R=CH3).

Большинство тРНК, не зависимо от их нуклеотидной последовательности, имеют вторичную структуру в форме клеверного листа из-за наличия в ней трех шпилек.

Особенности структуры тРНК

На 3'-конце молекулы всегда находятся четыре неспаренных нуклеотида, причем три из них – это обязательно ССА. 5'- и 3'-концы цепи РНК образуют акцепторный стебель. Цепи удерживают-ся вместе благодаря комплементарному спарива-нию семи нуклеотидов 5'-конца с семью нуклеотида-ми, находящимися вблизи 3'-конца. 2.

У всех моле-кул имеется шпилька T?C, обозначаемая так пото-му, что она содержит два необычных остатка: рибо-тимидин (Т) и псевдоуридин (?). Шпилька состоит из двухцепочечного стебля из пяти спаренных осно- ваний, включая пару G-C, и петли длиной семь нуклеотидов. Тринуклеотид Т?С всегда расположенв одном и том же месте петли. 3.

В антикодоновой шпильке стебель всегда представлен семью спарен-ными основаниями. Триплет, комплементарный родственному кодону,– антикодон – находится в пет-ле, состоящей из семи нуклеотидов. С 5'-конца антикодон фланкируют инвариантный остаток ура-цила и модифицированный цитозин, а к его 3'-концу примыкает модифицированный пурин, как правилоаденин.

4. Еще одна шпилька состоит из стебля длиной три-четыре пары нуклеотидов и петли варь-ирующего размера, часто содержащей урацил в вос-становленной форме – дигидроурацил (DU).

Наиболее сильно варьируют нуклеотидные по-следовательности стеблей, число нуклеотидов меж-ду антикодоновым стеблем и стеблем Т?С (вариа-бельная петля), а также размер петли и локализация остатков дигидроурацила в DU-петле.

[Сингер, 1998].

Присоединение аминокислот к тРНК

Для того чтобы аминокислота могла образовывать полипептидную цепь она должна присоединиться к тРНК с помощью фермента аминоацил-тРНК-синтетазы. Этот фермент образует ковалентную связь между карбоксильной группой аминокислоты и гидроксильной группой рибозы на 3’-конце тРНК при участии АТФ.

Аминоацил-тРНК-синтетаза узнает специфический кодон не из-за наличия антикодона на тРНК, а по наличию специфического сайта узнавания на тРНК.Всего в клетке имеется 21 различных аминоацил-тРНК-синтетаз.Присоединение происходит в две стадии:1. Карбоксильная группа аминокислоты присоединяется к а-фосфату АТФ. Полученный нестабильный аминоацил-аденилат стабилизируется связываясь с ферментом.2.

Перенос аминоацильной группы аминоацил-аденилата на 2’ или 3’-OH-группу концевой рибозы тРНКНекоторые аминоацил-тРНК-синтетазы состоят из одной полипептидной цепи, другие – из двух или четырех идентичных цепей, каждая молекулярной массой от 35 до 115 кДа. Некоторые димерные и тетрамерные ферменты состоят из субъединиц двух типов.

Четкой корреляции между размером молекулы фермента или характером его субъединичной структуры и специфичностью не существует.

Специфичность фермента определяется его прочным связыванием с акцепторным концом тРНК, DU-участком и вариабельной петлей. Некоторые ферменты, по-видимому, не распознают антикодоновый триплет и катализируют реакцию аминоацетилирования даже при измененном антикодоне.

Однако отдельные ферменты проявляют пониженную активность по отношению к таким модифицированным тРНК и при замене антикодона присоединяют не ту аминокислоту.

70-90н | вторичная стр-ра- клеверный лист | CCA 3' const для всех tRNA |к концевому аденозину присоед акта |
наличие тимина, псевдоуридина-пси, дигироуридина ДГУ в D-петле – защита от рибонуклеаз ? долгоживущие | Разнообразие первичных структур tРНК – 61+1 – по кол-ву кодонов + формилметиониновая tРНК, у кот антикодон такой же, как у метиониновой tРНК. Разнообразие третичных структур – 20 (по кол-ву аминокислот)

Имеются два вида тРНК связывающие метионин тРНКFMet и тРНКMMet у прокариот и, тРНКIMetи тРНКMMet – у эукариот. К каждой тРНК добавляется метионин с помощью соответствующих аминоацил-тРНК-синтетез. метионин присоединенный к тРНКFMet и тРНКIMet формилируется ферментом метионил-тРНК-трансформилазой до Fmet-тРНКFMet. тРНК нагруженные формилметионином узнают инициаторный кодон AUG.

Литература: 

К сожалению, список литературы отсутствует.

Источник: https://cellbiol.ru/book/molekulyarnaya_biologiya/translyatsiya/transportnaya_rnk

Рнк (рибонуклеиновая кислота)

Чем отличается трнк от ирнк

Рнк (рибонуклеиновая кислота), так же как и ДНК, относится к нуклеиновым кислотам. Молекулы-полимеры РНК намного меньше, чем у ДНК. Однако в зависимости от типа РНК количество входящих в них нуклеотидов-мономеров различается.

В состав нуклеотида РНК в качестве сахара входит рибоза, в качестве азотистого основания — аденит, гуанин, урацил, цитозин. Урацил по строению и химическим свойствам близок к тимину, который обычен для ДНК. В зрелых молекулах РНК многие азотистые основания модифицированы, поэтому в реальности разновидностей азотистых оснований в составе РНК намного больше.

Рибоза в отличие от дезоксирибозы имеет дополнительную -ОН-группу (гидроксильную). Это обстоятельство позволяет РНК легче вступать в химические реакции.

Главной функцией РНК в клетках живых организмов можно назвать реализацию генетической информации. Именно благодаря разным типам рибонуклеиновой кислоты генетический код считывается (транскрибируется) с ДНК, после чего на его основе синтезируются полипептиды (происходит трансляция).

Итак, если ДНК в основном отвечает за хранение и передачу из поколения в поколение генетической информации (основной процесс – репликация), то РНК реализует эту информацию (процессы транскрипции и трансляции).

При этом транскрипция происходит на ДНК, так что этот процесс относится к обоим типам нуклеиновых кислот и тогда с этой точки зрения можно сказать, что и ДНК отвечает за реализацию генетической информации.

При более подробном рассмотрении функции РНК намного разнообразнее. Ряд молекул РНК выполняют структурную, каталитическую и другие функции.

Существует так называемая гипотеза РНК-мира, согласно которой вначале в живой природе в качестве носителя генетической информации выступали только молекулы РНК, при этом другие молекулы РНК катализировали различные реакции. Данная гипотеза подтверждена рядом опытов, показывающих возможную эволюцию РНК. На это указывает и то, что ряд вирусов в качестве нуклеиновой кислоты, хранящей генетическую информацию, имеют молекулу РНК.

Согласно гипотезе РНК-мира ДНК появилась позже в процессе естественного отбора как более устойчивая молекула, что важно для хранения генетической информации.

Выделяют три основных типа РНК (кроме них есть и другие): матричная (она же информационная), рибосомальная и транспортная. Обозначаются они соответственно иРНК (или мРНК), рРНК, тРНК.

Почти все РНК синтезируются на ДНК в процессе транскрипции. Однако часто транскрипция упоминается как синтез именно информационной РНК (иРНК). Связано это с тем, что последовательность нуклеотидов иРНК в последствии определит последовательность аминокислот синтезируемого в процессе трансляции белка.

Перед транскрипцией нити ДНК расплетаются, и на одной из них с помощью комплекса белков-ферментов синтезируется РНК по принципу комплементарности, так же как это происходит при репликации ДНК. Только напротив аденина ДНК к молекуле РНК присоединяется нуклеотид, содержащий урацил, а не тимин.

На самом деле на ДНК синтезируется не готовая информационная РНК, а ее предшественник — пре-иРНК. Предшественник содержит участки последовательности нуклеотидов, которые не кодируют белок и которые после синтеза пре-иРНК вырезаются при участии малых ядерных и ядрышковых РНК («дополнительные» типы РНК). Эти удаляющиеся участки называются интронами.

Остающиеся части иРНК называются экзонами. После удаления интронов экзоны сшиваются между собой. Процесс удаления интронов и сшивания экзонов называется сплайсингом. Усложняющей жизнь особенностью является то, что можно вырезать интроны по-разному, в результате получатся разные готовые иРНК, которые будут служить матрицами для разных белков.

Таким образом, вроде бы один ген ДНК может играть роль нескольких генов.

Следует отметить, что у прокариотических организмов сплайсинга не происходит. Обычно их иРНК сразу после синтеза на ДНК готова к трансляции. Бывает, что пока конец молекулы иРНК еще транскрибируется, на ее начале уже сидят рибосомы, синтезирующие белок.

После того как пре-иРНК созревает в информационную РНК и оказывается вне ядра, она становится матрицей для синтеза полипептида.

При этом на нее «насаживаются» рибосомы (не сразу, какая-то оказывается первой, другая — второй и т. д.). Каждая синтезирует свою копию белка, т. е.

на одной молекуле РНК могут синтезироваться сразу несколько одинаковых белковых молекул (понятно, что каждая будет находиться на своей стадии синтеза).

Рибосома, передвигаясь от начала иРНК к ее концу, считывает по три нуклеотида (хотя вмещает шесть, т. е. два кодона) и присоединяет соответствующую транспортную РНК (имеющую соответствующий кодону антикодон), к которой присоединена соответствующая аминокислота.

После этого с помощью активного центра рибосомы ранее синтезированная часть полипептида, соединенная с предшествующей тРНК, как-бы «пересаживается» (образуется пептидная связь) на аминокислоту, прикрепленную к только что пришедшей тРНК.

Таким образом, молекула белка постепенно увеличивается.

Когда молекула информационной РНК становится не нужна, клетка ее разрушает.

Транспортная РНК (тРНК)

Транспортная РНК — это достаточно маленькая (по меркам полимеров) молекула (количество нуклеотидов бывает разным, в среднем около 80-ти), во вторичной структуре имеет форму клеверного листа, в третичной сворачивается в нечто подобное букве Г.

Функция тРНК – присоединение к себе соответствующей своему антикодону аминокислоты. В дальнейшем соединение с рибосомой, находящейся на соответствующем антикодону кодоне иРНК, и «передача» этой аминокислоты. Обобщая, можно сказать, что транспортная РНК переносит (на то она и транспортная) аминокислоты к месту синтеза белка.

Живая природа на Земле использует всего около 20-ти аминокислот для синтеза различных белковых молекул (на самом деле аминокислот куда больше).

Но поскольку, согласно генетическому коду, кодонов больше 60-ти, то каждой аминокислоте может соответствовать несколько кодонов (на самом деле какой-то больше, какой-то меньше).

Таким образом, разновидностей тРНК больше 20, при этом разные транспортные РНК переносят одинаковые аминокислоты. (Но и тут не так все просто.)

Рибосомная РНК (рРНК)

Рибосомную РНК часто также называют рибосомальной РНК. Это одно и то же.

Рибосомная РНК составляет около 80% всей РНК клетки, так как входит в состав рибосом, коих в клетке бывает достаточно много.

В рибосомах рРНК образует комплексы с белками, выполняет структурную и каталитическую функции.

В состав рибосомы входят несколько разных молекул рРНК, отличающиеся между собой как по длине цепи, вторичной и третичной структуре, выполняемым функциям. Однако их суммарная функция — это реализация процесса трансляции. При этом молекулы рРНК считывают информацию с иРНК и катализируют образование пептидной связи между аминокислотами.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/molecular/rna

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: