Выполнила студентка 1 курса 1 группы АФК Григорьева

Выполнила: студентка 1 курса 1 группы АФК Григорьева Ульяна Сергеевна Преподаватель: Алексеева Светлана Ивановна.

§ РНК § Химический состав и модификации мономеров § Структура § Сравнение с ДНК § Типы РНК § Геномы, состоящие из РНК § Синтез и‑РНК, его этапы. § Источники

§ Рибонуклеи новая кислота (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов. Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются их ролью в трансляции. Так, малые ядерные РНК принимают участие в сплайсинге эукариотических матричных РНК и других процессах. Помимо того, что молекулы РНК входят в состав некоторых ферментов (например, теломеразы), у отдельных РНК обнаружена собственная ферментативная активность: способность вносить разрывы в другие молекулы РНК или, наоборот, «склеивать» два РНК‑фрагмента. Такие РНК называются рибозимами.

§ Нуклеотиды РНК состоят из сахара — рибозы, к которой в положении 1' присоединено одно из оснований: аденин, гуанин, цитозин или урацил. Фосфатная группа соединяет рибозы в цепочку, образуя связи с 3' атомом углеродаодной рибозы и в 5‘ положении другой. Фосфатные группы при физиологическом р. Н отрицательно заряжены, поэтому РНК — полианион. Роль многих других модификаций не до конца изучена, но в рибосомальной РНК многие пост‑ транскрипционные модификации находятся в важных для функционирования рибосомы участках. Например, на одном из рибонуклеотидов, участвующем в образовании пептидной связи.

§ Азотистые основания в составе РНК могут образовывать водородные связи между цитозином и гуанином, аденином и урацилом, а также между гуанином и урацилом. Однако возможны и другие взаимодействия, например, несколько аденинов могут образовывать петлю, или петля, состоящая из четырёх нуклеотидов, в которой есть пара оснований аденин — гуанин. § Примером зависимости функции молекул РНК от их вторичной структуры являются участки внутренней посадки рибосомы (IRES). IRES — структура на 5' конце информационной РНК, которая обеспечивает присоединение рибосомы в обход обычного механизма инициации синтеза белка, требующего наличия особого модифицированного основания (кэпа) на 5' конце и белковых факторов инициации. Первоначально IRES были обнаружены в вирусных РНК, но сейчас накапливается всё больше данных о том, что клеточные м. РНК также используют IRES‑зависимый механизм инициации в условиях стресса.

§ Между ДНК и РНК есть три основных отличия: § ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК — рибозу, у которой есть дополнительная, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильная группа. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК. § Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил — неметилированная форма тимина. § ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные. § Структурный анализ биологически активных молекул РНК, включая т. РНК, р. РНК, мя. РНК и другие молекулы, которые не кодируют белков, показал, что они состоят не из одной длинной спирали, а из многочисленных коротких спиралей, расположенных близко друг к другу и образующих нечто, похожее на третичную структуру белка. § В результате этого РНК может катализировать химические реакции, например, пептидил‑трансферазный центр рибосомы, участвующий в образовании пептидной связи белков, полностью состоит из РНК

§ Участвующие в трансляции § Участвующие в регуляции генов § Информация о последовательности § роме роли отдельных молекул в аминокислот белка содержится в м. РНК. Три последовательных нуклеотида (кодон) соответствуют одной аминокислоте. В эукариотических клетках транскрибированный предшественник м. РНК или пре-м. РНК процессируется с образованием зрелой м. РНК. Процессинг включает удаление некодирующих белок последовательностей (интронов). После этого м. РНК экспортируется из ядра в цитоплазму, где к ней присоединяются рибосомы, транслирующие м. РНК с помощью соединённых с аминокислотами т. РНК. регуляции генов, регуляторные элементы могут формироваться в 5' и 3' нетранслируемых участках м. РНК. Эти элементы могут действовать самостоятельно, предотвращая инициацию трансляции, либо присоединять белки, например, ферритин или малые молекулы, например, биотин. § В процессинге РНК § Многие РНК принимают участие в модификации других РНК. Интроны вырезаются из пре‑м. РНК сплайсосомами, которые, кроме белков, содержат несколько малых ядерных РНК (мя. РНК)

§ РНК‑содержащие вирусы § Многие вирусы, например, вирус гриппа, на всех стадиях содержат геном, состоящий исключительно из РНК содержится внутри обычно белковой оболочки и реплицируется с помощью закодированных в ней РНК‑ зависимых РНК‑полимераз. Вирусные геномы, состоящие из РНК разделяются на § содержащие «плюс‑цепь РНК» , которая используется в качестве и м. РНК, и генома; § «минус‑цепь РНК» , которая служит только геномом, а в качестве м. РНК используется комплементарная ей молекула; § двухцепоченые вирусы. § Вироиды — другая группа патогенов, содержащих РНК‑ геном и не содержащих белок. Они реплицируются РНК‑ полимеразами организма хозяина Как и ДНК, РНК может хранить информацию о биологических процессах. РНК может использоваться в качестве генома вирусов и вирусоподобных частиц. РНК‑геномы можно разделить на те, которые не имеют промежуточной стадии ДНК и те, которые для размножения копируются в ДНК‑копию и обратно в РНК (ретровирусы).

§ Ретровирусы и ретротранспозоны § У других вирусов РНК‑геном есть в течение только одной из фаз жизненного цикла. Вирионы так называемых ретровирусов содержат молекулы РНК, которые при попадании в клетки хозяина служат матрицей для синтеза ДНК‑копии. В свою очередь, с матрицы ДНК считывается РНК‑геном. Кроме вирусов обратную транскрипцию применяют и класс мобильных элементов генома — ретротранспозоны

§ Р‑РНК – рибосомальная. Входит в состав рибосом, включает 3000‑ 5000 нуклеотидов. Составляет 80% от общей массы РНК клетки. Она участвует в инициации, окончании синтеза и отделения готовых молекул белка от рибосом. § И‑РНК – информационная (матричная). Несёт генетическую информацию, транскрибируемую с ДНК о структуре полипептидной цепи в виде кодонов. Молекула включает от 300 до 3000 нуклеотидов и составляет 3‑ 5% от общего количества РНК. § Т‑РНК – транспортная. Обеспечивает транспорт активированных аминокислот к рибосомам. Активированная аминокислота – это тройной комплекс фермента аминоацил т‑ РНК синтетазы, аминокислоты и АТФ. Имеет вторичную структуру в виде петель, напоминающую по форме листок клевера. В средней части центральной петли находится антикодон. Существует три вида РНК: рибосомальная, информационная, транспортная. Все виды синтезируются на молекуле ДНК в ядре путём транскрипции.

§ Рибосомная РНК (р. РНК). Размер рибосомных РНК эукариот составляет 5‑ 28 S (S ‑ единица Сведберга характеризующая скорость осаждения, седиментации частиц при ультрацентрифугировании), молекулярная масса 3, 5‑ 104— 1, 5‑Ю 6 Д. Они содержат 120— 3100 нуклеотидов. Рибосомная РНК накапливается в ядре, в ядрышках. В ядрышки из цитоплазмы транспортируются рибосомные белки, и там происходит спонтанное образование субчастиц рибосом путем объединения белков с соответствующими р. РНК. Субчастицы рибосомы вместе или врозь транспортируются через поры ядерной мембраны в цитоплазму.

§ Ма тричная рибонуклеи новая кислота — РНК, содержащая информацию о первичной структуре белков. м. РНК синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. Тем самым м. РНК играет важную роль в «проявлении» генов. § Длина типичной зрелой м. РНК составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч нуклеотидов. Самые длинные м. РНК отмечены у (+)оц РНК‑содержащих вирусов, например пикорнавирусов, однако следует помнить, что у этих вирусов м. РНК образует весь их геном. § ДНК нередко сравнивают с чертежами для изготовления белков. Развивая эту инженерно‑производственную аналогию, можно сказать, что, если ДНК — это полный набор чертежей для изготовления белков, находящийся на хранении в сейфе директора завода, то м. РНК — временная рабочая копия чертежа отдельной детали, выдаваемая в сборочный цех. Следует отметить, что ДНК не содержит чертежи взрослого организма, а больше похожа на «рецепт» по его изготовлению.

§ т. РНК синтезируются обычной РНК‑полимеразой в случае прокариот и РНК‑полимеразой III в случае эукариот. Транскрипты генов т. РНК подвергаются многостадийному процессингу, который в конце концов приводит к формированию типичной для т. РНК пространственной структуры. Процессинг т. РНК включает 5 ключевых этапов[3]

§ 1) Связывание РНК‑полимеразы с промотором; § 2) Инициация – начало синтеза (первая диэфирная связь между АТФ и ГТФ и вторым нуклеотидом и‑РНК); § 3) Элонгация – рост цепи и‑РНК; § 4) Терминация – завершение синтеза и‑РНК.

§ 1) Первичный транскрипт – длинный предшественник и‑РНК с полной информацией с молекулы ДНК (про‑и ‑РНК). § 2) Процессинг – укорочение первичного транскрипта путем вырезания неинформативных участков про‑и‑РНК (интронов) и добавление групп нуклеотидов на 5’ и 3’ концах. § 3) Сплайсинг – сшивание информативных участков (экзонов) и образование зрелой и‑РНК.

§ http: //appteka. ru/encik_r/rnk. ht m § http: //xn-80 ahc 0 abogjs. com/veterinariya_727/st roenie-tipyi-rnk. html § https: //ru. wikipedia. org/wiki/%D 0%A 0%D 0%B 8%D 0%B 1%D 0%BE%D 0%BD %D 1%83%D 0%BA%D 0%BB%D 0%B 5 %D 0%B 8%D 0%BD%D 0%BE%D 0%B 2 %D 0%B 0%D 1%8 F_%D 0%BA%D 0%B 8 %D 1%81%D 0%BB%D 0%BE%D 1%82 %D 0%B 0