RNA

1. Budowa RNA

RNA - (ang. ribonucleic acid) Struktura kwasu rybonukleinowego r≤┐ni siΩ

od DNA. Jednostk▒ cukrow▒ w RNA jest ryboza, a nie deoksyryboza jak w przypadku DNA. Kwas rybonukleinowy, zatem, zbudowany jest z czterech rodzaj≤w nukleozyd≤w: adenozyny (AMP), guanozyny (GMP), cytydyny (CMP) oraz uracylu (UMP). Istotn▒ r≤┐nic▒ jest to, ┐e jedn▒ z czterech zasad jest uracyl zamiast tyminy. Uracyl paruje komplementarnie z adenin▒, tworz▒c dwa wi▒zania wodorowe, r≤┐ni▒c siΩ od tyminy wystΩpowaniem grupy metylowej. Cz▒steczki RNA wystΩpuj▒ w formie jedno- i dwuniciowej. Cz▒steczki dwuniciowego RNA (dsRNA) nie mog▒ tworzyµ tak regularnej struktury jak w przypadku B-DNA, ze wzglΩdu na wystΩpowanie grupy hydroksylowej przy 2 atomie wΩgla rybozy.


Zazwyczaj jednak RNA wystΩpuje w postaci jednoniciowego (ssRNA), silnie pofa│dowanego polinukleotydu zawieraj▒cego odcinki dwuniciowe i tworz▒cego skomplikowane struktury przestrzenne. W przeciwie±stwie do DNA stosunek zasad azotowych purynowych do pirymidynowych w cz▒steczce jednoniciowego RNA nie jest zachowany.

2. Rodzaje RNA

Wyr≤┐nia siΩ kilka rodzaj≤w RNA. DNA zawiera w sobie informacjΩ o ka┐dym z rodzaj≤w RNA (z pominiΩciem wirus≤w). W procesie transkrypcji (syntezy RNA) s▒ tworzone prekursory poszczeg≤lnych klas RNA (preRNA), kt≤re ulegaj▒ p≤╝niej obr≤bkom potranskrypcyjnym. Istniej▒ trzy podstawowe grupy RNA - informacyjny RNA (mRNA), transportuj▒cy RNA (tRNA) oraz rybosomalny (rRNA), wszystkie wi▒┐▒ siΩ z procesem ekspresji informacji genetycznej.

a.) mRNA - (ang. messenger RNA) - jest pojedyncz▒ cz▒steczk▒ RNA (ssRNA), kt≤ra jest no╢nikiem informacji genetycznej, zawartej w postaci sekwencji zasad azotowych w cz▒steczce. Na jej podstawie polimeryzowane s▒ aminokwasy wg okre╢lonej kolejno╢ci - dziΩki temu procesowi powstaje produkt ko±cowy ekspresji informacji genetycznej - bia│ko. Bezpo╢redni produkt transkrypcji - prekursorowy RNA (ôpierwotny transkryptö) podlega p≤╝niejszym obr≤bkom potranskrypcyjnym. Szczeg≤lnie w przypadku organizm≤w Eukariotycznych (j▒drowych) w procesie splicingu, (wycinania intron≤w) s▒ wycinane niekoduj▒ce czΩ╢ci RNA oraz do│▒czane elementy stabilizuj▒ce - od ko±ca 5Æ ôczapeczkΩö (ang. cap - bΩd▒c▒ zmodyfikowanym nukleotydem guanylowym) oraz na 3Æ ko±cu - ôogon poli-(A)ö zawieraj▒cy 200-250 nukleotyd≤w adenylowych. Taka operacja zapobiega degradacji mRNA przez enzymy tn▒ce │a±cuch kwasu rybonukleinowego - RNA-zy.

b.) tRNA - zwany transferowym RNA, zwi▒zany z enzymem - syntetaz▒ aminoacylo-tRNA, s│u┐y do odczytywania kodu genetycznego i transportu odpowiednich aminokwas≤w do - rybosomu, w trakcie procesu translacji. Cz▒steczki tRNA zbudowane s▒ z ok. 75 nukleotyd≤w, podobnie jak mRNA wytwarzane s▒ one w wyniku obr≤bki cz▒steczki pierwotnego transkryptu. W sk│ad cz▒steczki wchodz▒ r≤wnie┐ zmodyfikowane zasady azotowe (np.: dihydrourydyna, pseudourydyna). W ka┐dej kom≤rce znajduje siΩ przynajmniej 20 rodzaj≤w cz▒steczek tRNA i przynajmniej jedna odpowiada swoistemu aminokwasowi. Cz▒steczki tRNA posiadaj▒ cztery dwuniciowe obszary pozwalaj▒ce wytworzyµ drugorzΩdow▒ strukturΩ podobn▒ do li╢cia koniczyny. W cz▒steczce tRNA mo┐na wyr≤┐niµ 4 g│≤wne ramiona. RamiΩ akceptorowe sk│ada siΩ z szypu│y utworzonej ze sparowanych zasad, kt≤re ko±czy siΩ sekwencj▒ CCA (5Æ-3Æ). Grupa 3Æ-hydroksylowa reszty adenylowej wi▒┐e siΩ z grup▒ karboksylow▒ odpowiednich dla danej cz▒steczki tRNA aminokwas≤w wi▒zaniem estrowym. Pozosta│e ramiona posiadaj▒ szypu│y ze sparowanych zasad i na ko±cu pΩtle zawieraj▒ce zasady niesparowane. PΩtla ramienia antykodonowego posiada sekwencjΩ antykodonow▒, decyduj▒c▒ o specyficzno╢ci cz▒steczki tRNA w procesie translacji. Sekwencja antykodonowa rozpoznaje komplementarny tryplet nukleotyd≤w tworz▒cych kodon, na cz▒steczce mRNA - w taki spos≤b nastΩpuje odczyt informacji genetycznej. Ramiona DHU i Ty C zosta│y nazwane od sekwencji, w kt≤rych wystΩpuj▒ nietypowe nukleotydy wchodz▒cych w sk│ad ich ko±cowych pΩtli.


Istnieje jeszcze dodatkowe ramiΩ, kt≤re w zale┐no╢ci od klasy tRNA posiada r≤┐n▒ liczbΩ par zasad (Klasa 1 tRNA - ok. 75% wszystkich 3-5 pz, natomiast Klasa 2 - 13-21 pz). Sta│▒ strukturΩ drugorzΩdow▒ utrzymuj▒ komplementarne zasady we wszystkich ramionach tRNA.

c.) rRNA , czyli rybosomalne RNA - to grupa kwas≤w rybonukleinowych wchodz▒cych w sk│ad rybosomu, a wiΩc kompleksu enzymatycznego odpowiedzialnego za syntezΩ polipeptydu - translacjΩ. Odkryto kilka klas rRNA, kt≤re w wiΩkszo╢ci przypadk≤w przyjmuj▒ z│o┐on▒ strukturΩ drugorzΩdow▒ │▒cz▒c siΩ z polipeptydami wchodz▒cymi w sk│ad poszczeg≤lnych podjednostek rybosomu. Przyk│adem mo┐e pos│u┐yµ 16S rRNA, kt≤re rozpoznaje miejsce ôstartö w cz▒steczce mRNA, natomiast 23S rRNA oddzia│uje z ramieniem akceptorowym cz▒steczki tRNA. Inne cz▒steczki L7 i L12 rRNA, wchodz▒ce w sk│ad rybosomu posiadaj▒ zdolno╢ci autokatalityczne - mog▒ prowadziµ reakcje enzymatyczne nawet bez udzia│u innych bia│ek oraz rRNA rybosomu.


Podobnie jak poprzednie klasy RNA, rRNA powstaje z pierwotnego transkryptu na drodze obr≤bki potranskrypcyjnej.

3. Inne rodzaje RNA - Opr≤cz trzech podstawowych klas RNA mo┐na wspomnieµ o istnieniu snRNA (ang. small nuclear RNA ) i scRNA (ang. small cytoplasmic RNA ) - ma│ych cz▒steczek rybonukleinowych, kt≤rych d│ugo╢µ nie przekracza 300 nukleotyd≤w. Bior▒ udzia│ w procesach obr≤bki pierwotnego transkryptu takich jak splicing editing, czy poliadenylacja 3Æko±ca.

DNA

W│a╢ciwo╢ci fizyko-chemiczne kwas≤w nukleinowych


⌐ 1997, 1998 Biologia Molekularna w Internecie                 Webmaster

This server is running Apache