3.Виды рнк и функции. Особенности пространственной организации тРнк, мРнк и рРнк.
РНК представляют собой неразветвленный линейный полимер, аналогичный по химической структуре ДНК за исключением того, что дезоксирибоза замещена на рибозу, а аденин соединяется с урацилом. РНК состоит из одной цепи и не образует двойную спираль. Два вида РНК – тРНК и рРНК могут содержать модифицированные нуклеотиды (5-метилцитозин, 2-метиладенозин и т.д.).
Виды молекул РНК и их функции (рис.4).
Транспортная РНК. На ее долю приходится около 15% от общего количества РНК в клетке. Функции: 1. связывает аминокислоты; 2. переносит аминокислоты на рибосомы; 3. распознает правильные кодоны на мРНК, точно соответствующие аминокислоте.
Место синтеза – нуклеоплазма и матрикс митохондрий. РНК-полимераза III, синтезирующая пре тРНК.
Особенности строения: путем спаривания комплементарных оснований тРНК образует вторичную структуру, которая напоминает клеверный лист. Молекула тРНК имеет два активных центров: 1. группа –ССА-ОН на 3’- конце, называемая акцепторным участком, к которому ферментативным путем присоединяется аминокислота. Так, если это будет аргинин, то тРНК называют тРНК Arg . Этот активный центр расположен на стебле клевера. 2. триплет антикодона, который распознает комплементарный кодон мРНК на рибосомном комплексе. Он расположен на одном из листьев клевера. Активные центры формируются в процессе посттранскрипционных модификаций первичных транскриптов тРНК. Молекула тРНК содержит ряд модифицированных оснований, которые предположительно стабилизируют ее пространственную структуру.
Определенная тРНК переносит только один вид аминокислот, но в клетке на 20 аминокислот приходится более 50 тРНК. Аминокислоты способны связываться с несколькими видами молекул тРНК. Эти молекулы получили название изоацепторов.
Рибосомная РНК. Место синтеза: нуклеоплазма, ядрышко, матрикс митохондрий. На ее долю приходится около 80% от общего содержания РНК в клетке. рРНК синтезируется в виде предшественника. Синтез ведет РНК-полимераза I.
Молекулы рРНК формируют вторичную структуру за счет спаривания оснований внутри молекулы с образованием спиральных участков.
В ходе посттранскрипционных модификаций пре-рРНК и связывания со специфическими белками образуется рибосома.
Рибосома эукариот состоит из 2-х субъединиц: большой (60S) и малой (40 S). Обе субъединицы содержат 75 белков и 4 различающиеся по размеру видов рРНК, из которых на малую субъединицу приходится 50% белка и 1 молекула РНК 18 S. Субъединица 60 S содержит остальной белок и 3 молекулы р РНК: 5 S, 5,8 S и 28 S. Молекулы 5,8 S, 18 S и 28 S синтезируются в ядрышке, молекула 5 S – в нуклеоплазме.
Функции рРНК: 1. структурный компонент рибосом; 2. участие в трансляции путем взаимодействия со специфическими участками мРНК; 3. совместно с белками обеспечивает работу рибосом.
Матричная или информационная РНК. Место синтеза – нуклеоплазма и матрикс митохондрий. Функции: 1. переносчик генетической информации, 2. матрица для синтеза белка. Каждая молекула мРНК эукариот содержит информацию об аминокислотной последовательности одного белка. Срок жизни мРНК относительно небольшой: сразу после транскрипции она разрушается. Но существуют и мРНК-долгожители, например, РНК яйцеклеток, которые активируются после оплодотворения.
Синтез РНК на ДНК-матрице называется транскрипцией. Субстратами и источниками энергии для синтеза РНК являются рибонуклеозидтрифосфаты (АТР, ГТФ, ЦТФ, УТФ). РНК-полимераза II катализирует синтез пре мРНК
Малые ядерные РНК [мяРНК (snRNA, от англ. small nuclear RNA)]. Они ассоциированы c рядом белков, образуя «сплайсомы». Их функция – участие в сплайсинге.