To je faza koja razlikuje implementaciju dostupnih genetskih informacija u stanice kao što su eukarioti i prokarioti.
Tumačenje ovog koncepta
Prevedeno s engleskog, ovaj izraz znači "obrada, obrada." Obrada je proces stvaranja zrelih molekula ribonukleinske kiseline iz pre-RNA. Drugim riječima, ovo je skup reakcija koje dovode do transformacije primarnih transkripcijskih produkata (pre-RNA raznih vrsta) u već funkcionalne molekule.
Što se tiče obrade r- i tRNA, najčešće se svodi na odsijecanje suvišnih fragmenata s krajeva molekula. Ako govorimo o mRNA, onda se ovdje može primijetiti da se kod eukariota ovaj proces odvija u više faza.
Dakle, nakon što smo već naučili da je obrada transformacija primarnog transkripta u zrelu RNA molekulu, vrijedi prijeći na razmatranje njegovih značajki.
Glavne značajke koncepta koji se razmatra
Ovo uključuje sljedeće:
- modifikacija oba kraja molekule i RNA, tijekom koje se na njih vežu specifične nukleotidne sekvence, pokazujući mjesto početka(kraj) emitiranja;
- spajanje - odsijecanje neinformativnih sekvenci ribonukleinske kiseline koje odgovaraju DNK intronima.
Što se tiče prokariota, njihova mRNA nije podložna obradi. Ima sposobnost rada odmah nakon završetka sinteze.
Gdje se odvija predmetni proces?
U bilo kojem organizmu procesiranje RNA odvija se u jezgri. Provodi se pomoću posebnih enzima (njihove skupine) za svaku pojedinu vrstu molekule. Translacijski proizvodi kao što su polipeptidi koji se izravno čitaju iz mRNA također se mogu obraditi. Takozvane prekursorske molekule većine proteina - kolagen, imunoglobulini, probavni enzimi, neki hormoni - prolaze kroz te promjene, nakon čega počinje njihovo pravo funkcioniranje u tijelu.
Već smo naučili da je procesiranje proces formiranja zrele RNA iz pre-RNA. Sada je vrijedno uroniti u prirodu same ribonukleinske kiseline.
RNA: kemijska priroda
Ovo je ribonukleinska kiselina, koja je kopolimer pirimidinskih i purinskih ribonukleitida, koji su međusobno povezani, baš kao u DNK, 3' - 5'-fosfodiesterskim mostovima.
Unatoč činjenici da su ove 2 vrste molekula slične, razlikuju se na nekoliko načina.
Razlikovna svojstva RNA i DNK
Prvo, ribonukleinska kiselina ima ostatke ugljika, na koje pirimidin i purinbaze, fosfatne grupe - riboza, dok DNK ima 2'-deoksiribozu.
Drugo, komponente pirimidina se također razlikuju. Slične komponente su nukleotidi adenina, citozina, guanina. RNA sadrži uracil umjesto timina.
Treće, RNA ima 1-lančanu strukturu, dok je DNK 2-lančana molekula. Ali lanac ribonukleinske kiseline sadrži regije suprotnog polariteta (komplementarni slijed) koji dopuštaju njegovom jednom lancu da se presavije i formira "ukosnice" - strukture s 2-lančanim karakteristikama (kao što je prikazano na gornjoj slici).
Četvrto, zbog činjenice da je RNA jedan lanac koji je komplementaran samo jednom od lanaca DNA, guanin ne mora biti prisutan u njoj u istom sadržaju kao citozin, a adenin kao uracil.
Peto, RNA se može hidrolizirati alkalijama do 2', 3'-cikličkih diestera mononukleotida. Ulogu intermedijarnog produkta u hidrolizi ima 2', 3', 5-triester, koji nije sposoban za stvaranje u toku sličnog procesa za DNA zbog odsutnosti 2'-hidroksilnih skupina u njoj. U usporedbi s DNK, alkalna labilnost ribonukleinske kiseline je korisno svojstvo i za dijagnostičke i za analitičke svrhe.
Informacija sadržana u 1-lančanoj RNA obično se ostvaruje kao slijed pirimidinskih i purinskih baza, drugim riječima, u obliku primarne strukture polimernog lanca.
Ovaj slijedkomplementaran genskom lancu (kodiranju) iz kojeg se "čita" RNA. Zbog ovog svojstva, molekula ribonukleinske kiseline može se specifično vezati za kodirajući lanac, ali nije u stanju to učiniti s nekodirajućom DNA lancu. Slijed RNA, osim zamjene T s U, sličan je onoj nekodirajuće niti gena.
vrste RNA
Gotovo svi oni su uključeni u proces kao što je biosinteza proteina. Poznate su sljedeće vrste RNA:
- Matrica (mRNA). To su citoplazmatske molekule ribonukleinske kiseline koje djeluju kao predlošci za sintezu proteina.
- ribosomalna (rRNA). Ovo je citoplazmatska RNA molekula koja djeluje kao strukturne komponente kao što su ribosomi (organele uključene u sintezu proteina).
- Transport (tRNA). To su molekule transportnih ribonukleinskih kiselina koje sudjeluju u prijevodu (translaciji) mRNA informacija u sekvencu aminokiselina već u proteinima.
Značajan dio RNA u obliku 1. transkripata, koji nastaje u eukariotskim stanicama, uključujući stanice sisavaca, podliježe procesu razgradnje u jezgri i ne igra informacijsku ili strukturnu ulogu u citoplazma.
U ljudskim stanicama (kultiviranim) pronađena je klasa malih nuklearnih ribonukleinskih kiselina, koje nisu izravno uključene u sintezu proteina, ali utječu na obradu RNA, kao i na cjelokupnu staničnu "arhitekturu". Njihove veličine variraju, sadrže 90 - 300 nukleotida.
Ribonukleinska kiselina je glavni genetski materijal uniz biljnih i životinjskih virusa. Neki RNA virusi nikada ne prolaze kroz obrnutu transkripciju RNA u DNK. Ali ipak, mnoge životinjske viruse, na primjer, retroviruse, karakterizira reverzna translacija njihovog RNA genoma, usmjerena RNA-ovisnom reverznom transkriptazom (DNA polimeraza) s formiranjem 2-lančane DNK kopije. U većini slučajeva, novi 2-lančani DNA transkript se uvodi u genom, dodatno osiguravajući ekspresiju virusnih gena i proizvodnju novih kopija RNA genoma (također virusnih).
Post-transkripcijske modifikacije ribonukleinske kiseline
Njegove molekule sintetizirane s RNA polimerazama su uvijek funkcionalno neaktivne i djeluju kao prekursori, odnosno pre-RNA. Oni se pretvaraju u već zrele molekule tek nakon što prođu odgovarajuće post-transkripcijske modifikacije RNA - faze njenog sazrijevanja.
Tvorba zrele mRNA počinje tijekom sinteze RNA i polimeraze II u fazi elongacije. Već na 5'-kraju postupno rastućeg RNA lanca je vezan 5'-kraj GTP-a, tada se ortofosfat odcjepljuje. Nadalje, gvanin je metiliran s pojavom 7-metil-GTP. Takva posebna skupina, koja je dio mRNA, naziva se "kapa" (šešir ili kapa).
Ovisno o vrsti RNA (ribosomska, transportna, šablonska, itd.), prekursori prolaze kroz različite sekvencijalne modifikacije. Na primjer, prekursori mRNA podliježu spajanju, metilaciji, zatvaranju, poliadenilaciji, a ponekad i uređivanju.
Eukarioti: ukupnoznačajka
Eukariotska stanica je domena živih organizama i sadrži jezgru. Osim bakterija, arheja, nuklearni su svi organizmi. Biljke, gljive, životinje, uključujući skupinu organizama zvanih protisti, svi su eukariotski organizmi. Oni su i jednostanični i višestanični, ali svi imaju zajednički plan stanične strukture. Općenito je prihvaćeno da ti organizmi, tako različiti, imaju isto podrijetlo, zbog čega se nuklearna skupina percipira kao monofiletska svojta najvišeg ranga.
Na temelju uobičajenih hipoteza, eukarioti su nastali prije 1,5 - 2 milijarde godina. Važnu ulogu u njihovoj evoluciji ima simbiogeneza - simbioza eukariotske stanice koja je imala jezgru sposobnu za fagocitozu i bakterije koje je ona progutala - prekursora plastida i mitohondrija.
Prokarioti: opće karakteristike
Ovo su jednostanični živi organizmi koji nemaju jezgru (formirana), ostatak membranskih organela (unutarnje). Jedina velika kružna dvolančana molekula DNA koja sadrži većinu staničnog genetskog materijala je ona koja ne tvori kompleks s histonskim proteinima.
Prokarioti uključuju arheje i bakterije, uključujući cijanobakterije. Potomci nenuklearnih stanica - eukariotske organele - plastidi, mitohondriji. Podijeljene su na 2 svojte unutar ranga domene: Archaea i Bacteria.
Ove stanice nemaju nuklearnu ovojnicu, DNK pakiranje se događa bez uključivanja histona. Vrsta njihove prehrane je osmotrofna, a genetski materijalpredstavljen je jednom molekulom DNK, koja je zatvorena u prsten, a postoji samo 1 replikon. Prokarioti imaju organele koje imaju membransku strukturu.
Razlika između eukariota i prokariota
Temeljno obilježje eukariotskih stanica povezano je s prisutnošću u njima genetskog aparata, koji se nalazi u jezgri, gdje je zaštićen ljuskom. Njihova DNK je linearna, povezana s histonskim proteinima, drugim kromosomskim proteinima kojih nema u bakterijama. U pravilu su u njihovom životnom ciklusu prisutne 2 nuklearne faze. Jedna ima haploidni skup kromosoma, a nakon spajanja, 2 haploidne stanice formiraju diploidnu stanicu, koja već sadrži 2. set kromosoma. Također se događa da tijekom naknadne podjele stanica ponovno postane haploidna. Ovakav životni ciklus, kao i diploidija općenito, nije karakteristična za prokariote.
Najzanimljivija razlika je prisutnost posebnih organela kod eukariota, koji imaju vlastiti genetski aparat i razmnožavaju se diobom. Ove strukture su okružene membranom. Ove organele su plastidi i mitohondriji. Što se tiče vitalne aktivnosti i strukture, iznenađujuće su slični bakterijama. Ova okolnost navela je znanstvenike na pomisao da su oni potomci bakterijskih organizama koji su ušli u simbiozu s eukariotima.
Prokarioti imaju malo organela, od kojih nijedna nije okružena 2. membranom. Nedostaju im endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat i lizozomi.
Još jedna važna razlika između eukariota i prokariota je prisutnost fenomena endocitoze kod eukariota, uključujući fagocitozu uvećina grupa. Potonje je sposobnost hvatanja pomoću zatvaranja u mjehurić membrane, a zatim probaviti različite čvrste čestice. Ovaj proces osigurava najvažniju zaštitnu funkciju u tijelu. Pojava fagocitoze vjerojatno je posljedica činjenice da su njihove stanice srednje veličine. Prokariotski su organizmi, s druge strane, nesumjerljivo manji, zbog čega se tijekom evolucije eukariota javila potreba vezana za opskrbu stanice značajnom količinom hrane. Kao rezultat toga, među njima su se pojavili prvi mobilni grabežljivci.
Obrada kao jedan od koraka u biosintezi proteina
Ovo je drugi korak koji počinje nakon transkripcije. Obrada proteina događa se samo u eukariota. Ovo je sazrijevanje mRNA. Točnije, ovo je uklanjanje regija koje ne kodiraju za protein i dodavanje kontrola.
Zaključak
Ovaj članak opisuje što je obrada (biologija). Također govori što je RNA, navodi njezine vrste i post-transkripcijske modifikacije. Razmatraju se karakteristične značajke eukariota i prokariota.
Konačno, vrijedi podsjetiti da je obrada proces formiranja zrele RNA od pre-RNA.
