Ribonukleino rūgštis struktūra yra panaši į Deoksiribonukleorūgštis (DNR). Tačiau jis vaidina tik nedidelį genetinės informacijos nešėjo vaidmenį. Kaip tarpinė informacijos saugykla, be kitų funkcijų, ji atlieka genetinio kodo iš DNR į baltymą vertėjo ir perdavimo funkciją.
Kas yra ribonukleino rūgštis?
Sutrumpinta anglų ir vokiečių kalbomis, ribonukleino rūgštis vadinama RNR. Pagal savo struktūrą jis yra panašus į DNR (Deoksiribonukleorūgštis). Skirtingai nuo DNR, jis susideda tik iš vienos grandinės. Jo užduotis, be kita ko, yra genetinio kodo perdavimas ir vertimas baltymų biosintezės metu. Tačiau RNR pasireiškia skirtingomis formomis ir taip pat atlieka skirtingas užduotis. Trumpesnė RNR molekulės visiškai neturi genetinio kodo, tačiau yra atsakingi už tam tikrų medžiagų pernešimą amino rūgštys. Ribonukleino rūgštis nėra toks stabilus kaip DNR, nes neturi ilgalaikio genetinio kodo saugojimo funkcijos. Pavyzdžiui, MRNR atveju jis yra tik laikinas saugykla, kol bus baigtas perkėlimas ir vertimas.
Anatomija ir struktūra
Ribonukleino rūgštis yra grandinė, susidedanti iš daugybės nukleotidų. Nukleotidą sudaro junginys tarp fosfatas likučiai, cukrus ir azotas bazė. azotas bazės adeninas, guaninas, citozinas ir uracilas yra prijungti prie a cukrus likučiai ribozė). cukrus, savo ruožtu, esterinamas su a fosfatas likučiai dviejose vietose ir su pastaruoju sudaro tiltą. azotas pagrindas yra priešingoje cukraus padėtyje. Cukrus ir fosfatas likučiai pakaitomis ir sudaro grandinę. Azotas bazės todėl nėra tiesiogiai tarpusavyje susiję, bet yra cukraus šone. Trys azotas bazės iš eilės vadinami tripletu ir juose yra specifinės aminorūgšties genetinis kodas. Keli trynukai iš eilės koduoja polipeptidą arba baltymų grandinę. Skirtingai nuo DNR, cukrui 2 ′ padėtyje yra hidroksilo grupė, o ne a vandenilis atomas. Be to, azoto bazės timinas RNR keičiamas į uracilą. Dėl šių nedidelių cheminių skirtumų RNR, skirtingai nei DNR, paprastai būna tik vienoje grandinėje. Hidroksilo grupė ribozė taip pat užtikrina, kad ribonukleino rūgštis nėra tokia stabili kaip DNR. Jo surinkimas ir išmontavimas turi būti lankstus, nes perduodama informacija nuolat keičiasi.
Funkcija ir užduotys
Ribonukleino rūgštis atlieka keletą užduočių. Tai yra ilgalaikis genetinio kodo saugojimas. Tik kai kuriuose virusai ar RNR yra genetinės informacijos nešėja. Kituose organizmuose šią užduotį atlieka DNR. Be kita ko, RNR veikia kaip baltymų biosintezės genetinio kodo perteikėja ir vertėja. Už tai atsakinga mRNR. Išvertus, mRNR reiškia pasiuntinio RNR. Ji nukopijuoja informaciją, rastą a genas ir perneša ją į ribosomą, kur šios informacijos pagalba sintetinamas baltymas. Proceso metu trys gretimi nukleotidai sudaro vadinamąjį kodoną, kuris žymi specifinę aminorūgštį. Tokiu būdu polipeptido grandinė yra amino rūgštys yra kuriamas žingsnis po žingsnio. Individas amino rūgštys yra perkeliami į ribosomą tRNR (pernešančios RNR) pagalba. Šiame procese tRNR veikia kaip pagalbinė molekulė baltymų biosintezėje. Kaip kita RNR molekulė, rRNR (ribosominė RNR) dalyvauja surenkant ribosomos. Kiti pavyzdžiai apima asRNR (antisense RNR) reguliavimui genas ekspresija, hnRNR (heterogeninė branduolio RNR) kaip brandžios mRNR pirmtakas, ribiniai junginiai genų reguliavimui, ribozimai biocheminių reakcijų katalizavimui ir daugybė kitų. RNR molekulės gali būti nestabilus, nes skirtingu metu reikia skirtingų stenogramų. Skaldyti nukleotidai ar oligomerai yra nuolat naudojami RNR sintezei iš naujo. Pagal Walterio Gilberto RNR pasaulio hipotezę RNR molekulės suformavo visų organizmų pirmtakus. Net ir šiandien jie yra vieninteliai genetinio kodo nešiotojai kai kuriuose virusai.
Ligos
Ligos kontekste ribonukleiniai rūgštys vaidina vaidmenį tame daugelyje virusai genetinė medžiaga yra tik RNR. Taigi, be DNR virusų, yra ir virusų, turinčių vienos arba dviejų grandžių RNR. Už gyvo organizmo virusas yra visiškai neaktyvus. Jis neturi savo metabolizmo. Tačiau virusui kontaktuojant su kūno ląstelėmis, suaktyvėja jo DNR ar RNR genetinė informacija. Virusas pradeda daugintis, naudodamasis ląstelės-šeimininkės organelėmis. Proceso metu virusas perprogramuoja ląstelę-šeimininkę, kad gautų atskirus viruso komponentus. Genetinė viruso medžiaga patenka į ląstelės branduolį. Ten vyksta jo inkorporacija į ląstelės-šeimininkės DNR ir nuolat gaminami nauji virusai. Virusai pašalinami iš ląstelės. Procesas kartojasi, kol ląstelė miršta. Esant RNR virusams, fermentinė atvirkštinė transkriptazė naudojama genetinei RNR informacijai perrašyti į DNR. Retrovirusai yra ypatinga RNR virusų forma. Pavyzdžiui, HI virusas yra vienas iš retrovirusų. Retrovirusuose fermentas atvirkštinė transkriptazė taip pat užtikrina vienos grandinės RNR genetinės informacijos perkėlimą į ląstelės-šeimininkės DNR. Ten generuojami nauji virusai, kurie palieka ląstelę nesunaikindami. Visada formuojasi nauji virusai, kurie nuolat užkrėtė kitas ląsteles. Retrovirusai yra labai mutaciniai, todėl su jais sunku kovoti. Naudojamas kelių komponentų, tokių kaip atvirkštinės transkriptazės inhibitoriai ir proteazių inhibitoriai, derinys terapija.
