Չնայած նուկլեինաթթուների սինթեզն իրականացնող երկու տեսակի պոլիմերազների գործունեության հիմնական մեխանիզմների բարձր նմանությանը, նրանց միջև կան հիմնարար տարբերություններ: Հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ ԴՆԹ պոլիմերազի համար ԴՆԹ-ն և՛ կաղապար է, և՛ ռեակցիայի արտադրանք, և դա էական խնդիրներ է ստեղծում:

Քանի որ հիբրիդային ԴՆԹ-ՌՆԹ կրկնակի պարույրը ժամանակավորապես գոյություն ունի ՌՆԹ պոլիմերազի ակտիվ կենտրոնում ՌՆԹ սինթեզի ժամանակ (տես բաժիններ 5, 6), ՌՆԹ պոլիմերազը հեշտությամբ կարող է տարբերակել հիբրիդը սովորական ԴՆԹ կրկնակի պարույրից: ՌՆԹ պոլիմերազի ակտիվ կենտրոնի միջավայրի բարձր հարաբերակցությունը հիբրիդին և ՌՆԹ-ում տառադարձման ելքի ալիքին ապահովում է ֆերմենտի բարձր պրոցեսը: տառադարձման մեկնարկից հետո առանց տարանջատման աշխատելու ունակություն: ԴՆԹ պոլիմերազը ունի ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույր, որը շրջապատված է իր ակտիվ կենտրոնով և ամենուր՝ պոլիմերազային համալիրից դուրս: Ըստ այդմ, դրա տարանջատման մեծ հավանականություն կա. ԴՆԹ պոլիմերազի պրոցեսիվությունը շա՞տ ցածր է: այն կարող է սինթեզել միայն 10-ը 20 նուկլեոտիդ: Այնպես որ, պետք է լինի որոշակի լրացուցիչ մեխանիզմ պրոցեսիվության բարձրացման համար։

ՌՆԹ-ի պոլիմերազի բարձր հարաբերակցությունը ԴՆԹ-ՌՆԹ հիբրիդին հեշտացնում է ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրը ոչնչացնելը պոլիմերազի ճանապարհի երկայնքով տառադարձման երկարացման ժամանակ: սղագրությունը պարզապես տեղափոխում է ոչ մատրիցային ԴՆԹ-ի շարանը դուպլեքսից: ԴՆԹ պոլիմերազի համար նման մեխանիզմն անհնար է. ԴՆԹ-ի դուպլեքսները պոլիմերազի հետ և դիմացի բարդույթում չեն տարբերվում միմյանցից, այսինքն. ԴՆԹ պոլիմերազի համար պահանջվում է միաշղթա ԴՆԹ կաղապարի հեռացում կրկնակի պարույրից:

Երրորդ խնդիրն այն է, որ ԴՆԹ պոլիմերազը կարող է կատարել միայն մեկ վիրահատություն: շարունակել (խմբագրել) ԴՆԹ-ի շղթայի 3 «-վերջը, այն կարող է սկսել սինթեզը, ստեղծել առաջին ֆոսֆոդիստերային կապը: Սա նշանակում է, որ որոշակի կարճ հատվածը պետք է այլ կերպ ստեղծվի, որպեսզի հետագա ԴՆԹ պոլիմերազը կարողանա շարունակել իր սինթեզը: հատվածը, առանց որի անհնար է ԴՆԹ պոլիմերազի աշխատանքը, կոչվում է այբբենարան (պրայմեր):

Երկու նուկլեինաթթուները՝ ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն, հայտնաբերվել են շվեյցարացի կենսաքիմիկոս Ֆրիդրիխ Միշերի կողմից 1869 թվականին՝ ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման մեջ դրանց դերի հստակեցումից շատ առաջ։ Իսկ դրանց քիմիական կառուցվածքի մասին ամենաամբողջական տեղեկությունը ստացել է Ռուսաստանում ծնված, Սանկտ Պետերբուրգում կրթություն ստացած ամերիկացի գիտնական Ֆաբուս Արոն Թեոդոր Լևինը (1869-1940):

Երկու թթուների «աջակցող կառուցվածքը» այսպես կոչված «շաքարաֆոսֆատային ողնաշարն» է, որը ԴՆԹ-ում պարուրաձև սանդուղքի բազրիք է հիշեցնում։ Այն բաղկացած է շաքարի մնացորդներից, որոնք շղթայված են ֆոսֆորաթթվի մնացորդներով: Հենց այս կոնստրուկցիան է պահում և պահպանում նուկլեինաթթվի մոլեկուլի կառուցվածքը։

Ազոտային «հիմքերը» ամրացված են ողնաշարի շաքարի մոլեկուլներին, որոնք գտնվում են աստիճանավանդակի աստիճանների պես («բազրիքից» ներս)։ Հենց ազոտային հիմքերի ջրածնի, ազոտի և թթվածնի ատոմների փոխազդեցության շնորհիվ է, որ ԴՆԹ-ի առանձին շղթաները կարող են միավորվել երկշղթա կառուցվածքների մեջ:

Նուկլեինաթթուները բջջում սինթեզվում են նուկլեոտիդներից - ազոտային հիմքի, շաքարի և ֆոսֆորաթթվի մնացորդների համալիրներ, որոնք ծառայում են որպես ունիվերսալ բլոկներ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի կառուցման համար։ Գոյություն ունեն ազոտային հիմքերի հինգ տեսակ՝ ադենին (դիագրամներում նշվում է A տառով), թիմին (T), գուանին (G), ցիտոզին (C) և ուրացիլ (U): Բազային փոխազդեցությունների առանձնահատկությունը, որի շնորհիվ նրանք կարող են ձևավորել երկշղթա շղթաներ, նրանց խիստ առանձնահատկությունն է. A-ն կարող է փոխազդել միայն T-ի հետ, իսկ G-ն՝ C-ի հետ (հիմքերի և ԴՆԹ-ի շղթաների նման ճշգրիտ համապատասխանությունը կոչվում է փոխլրացում, իսկ շղթաները. և հիմքերն իրենք միմյանց փոխլրացնող են) ...

ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի միջև եղած տարբերությունները հանգում են նրան, որ ռիբոզային շաքարը ներառված է ՌՆԹ-ի շաքարաֆոսֆատային ողնաշարի մեջ, մինչդեռ ԴՆԹ-ի ռիբոզը «կորցնում է» թթվածնի մեկ ատոմը և վերածվում դեզօքսիրիբոզի: Բացի այդ, տիմինի (T) փոխարեն ՌՆԹ-ն պարունակում է ուրացիլ (U): Ուրացիլը տիմինից գրեթե նույնքան քիչ է տարբերվում, որքան ռիբոզը դեզօքսիռիբոզից. նրան բացակայում է միայն կողմնակի մեթիլ խումբը (_CH3): Այնուամենայնիվ, ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի կառուցվածքի նման նվազագույն տարբերությունները հանգեցնում են այդ մոլեկուլների կառուցվածքի և գործառույթների զգալի տարբերությունների:

Ամենաակնառու տարբերություններից մեկն այն է, որ օրգանիզմների մեծ մասում ՌՆԹ-ն, ի տարբերություն երկշղթա ԴՆԹ-ի, գոյություն ունի որպես մեկ շղթա: Դրա համար երկու պատճառ կա. Նախ, բոլոր բջջային օրգանիզմները չունեն ֆերմենտ, որը կատալիզացնում է ՌՆԹ-ի ձևավորման ռեակցիան ՌՆԹ-ի ձևանմուշի վրա: Նման ֆերմենտ կա միայն որոշ վիրուսների մոտ, որոնց գեները «գրված» են երկշղթա ՌՆԹ-ի տեսքով։ Այլ օրգանիզմները կարող են սինթեզել ՌՆԹ-ի մոլեկուլները միայն ԴՆԹ-ի կաղապարի վրա: Երկրորդ՝ ուրացիլի կողմից մեթիլ խմբի կորստի պատճառով նրա և ադենինի կապն անկայուն է, ուստի ՌՆԹ-ի երկրորդ (կոմպլեմենտար) շղթայի «պահպանումը» նույնպես խնդիր է։

Հարկադիր միաշղթայի պատճառով ՌՆԹ-ն, ի տարբերություն ԴՆԹ-ի, չի պտտվում պարույրի մեջ, այլ նույն մոլեկուլի ներսում փոխազդեցության արդյունքում ձևավորում է կառուցվածքներ, ինչպիսիք են «մազակալները», «մուրճերը», օղակները, խաչերը, խճճվածքը և այլն:

ՌՆԹ-ն պատճենվում է ԴՆԹ-ից՝ համաձայն այն նույն օրենքների, որոնք կարգավորում են բուն ԴՆԹ-ի սինթեզը. ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր հիմք համապատասխանում է կառուցվող ՌՆԹ-ի մոլեկուլում խիստ փոխլրացնող բազայի: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն ԴՆԹ-ի պատճենահանման, երբ ամբողջ մոլեկուլը պատճենվում է (կրկնօրինակվում), ՌՆԹ-ն պատճենում է ԴՆԹ-ի միայն որոշակի շրջաններ: Ճնշող մեծամասնության մեջ այս շրջանները սպիտակուցներ կոդավորող գեներ են: Մեր պատմության համար կարևոր է, որ նման ընտրովի պատճենման շնորհիվ ՌՆԹ-ի մոլեկուլները միշտ ավելի կարճ են, իսկ ավելի բարձր օրգանիզմներում՝ շատ ավելի կարճ, քան իրենց «քույրերը»՝ ԴՆԹ-ն։ Կարևոր է նաև, որ ջրային լուծույթներում ԴՆԹ-ն ավելի կայուն է, քան ՌՆԹ-ն: Դրանց կիսամյակի (այսինքն՝ մոլեկուլների տրված քանակի կեսի ոչնչացման ժամանակի) տարբերությունները հազարապատիկ են։

Այսպիսով, քսաներորդ դարի 60-ականների կեսերին գիտությունը տեղեկացավ երկու մոլեկուլների գործունեության մանրամասներին, որոնք, ավելի շատ, քան սպիտակուցները, հարմար էին «նախնական կյանքի մոլեկուլների»՝ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի դերի համար: Նրանք երկուսն էլ կոդավորում են գենետիկական տեղեկատվությունը, և երկուսն էլ կարող են օգտագործվել այն կրելու համար: Բայց մի բան է տեղեկատվություն կրելու ունակությունը, և բոլորովին այլ բան այն սերունդներին ինքնուրույն, առանց արտաքին օգնության փոխանցելու կարողությունն է: Բոլոր ժամանակակից կենդանի համակարգերում՝ վիրուսներից մինչև բարձրակարգ կենդանիներ, ԴՆԹ-ն կամ ՌՆԹ-ն «օգտագործում են» ֆերմենտային սպիտակուցների ծառայությունները՝ կատալիզի միջոցով արագ և արդյունավետ կերպով փոխանցելու իրենց կոդավորված տեղեկատվությունը մի շարք սերունդների վրա: Ժամանակակից աշխարհի նուկլեինաթթուներից ոչ մեկը չի կարող ինքնուրույն պատճենել իրեն: Կարո՞ղ է նույն համագործակցությունը լինել Երկրի վրա կյանքի սկզբնավորման ժամանակ: Ինչպե՞ս է ձևավորվել համագործակցող մոլեկուլների եռյակը՝ ԴՆԹ, ՌՆԹ և սպիտակուցներ, որոնց վրա կառուցված է ողջ ժամանակակից կյանքը: Ո՞վ և ինչու կարող էր դառնալ այս երեք «մոլեկուլային կետերի» «առաջնորդը»:

ՌՆԹ ԱՇԽԱՐՀ

Պատահական չէ, որ մենք անդրադարձանք ՌՆԹ-ի կառուցվածքի մանրամասներին: Քսաներորդ դարի վերջում կյանքի ծագման տեսության մեջ տեղի ունեցավ մեկ այլ հեղափոխություն, որի «մեղավորը» հենց այս մոլեկուլն էր, որը մինչ այդ թվում էր մանրակրկիտ ուսումնասիրված և բավականին կանխատեսելի։

Այս պատմությունը սկսվել է 20-րդ դարի 70-ական թվականներին, երբ որոշ օրգանիզմների բջիջներում հայտնաբերվեցին անսովոր ֆերմենտներ՝ դրանք բացի սպիտակուցից ներառում էին ՌՆԹ մոլեկուլ: 1970-ականների վերջին ամերիկացի կենսաքիմիկոսներ Թոմաս Չեկը և Սիդնի Ալթմանը ինքնուրույն ուսումնասիրեցին նման ֆերմենտների կառուցվածքն ու գործառույթը։ Խնդիրներից մեկն էլ ՌՆԹ-ի դերի հստակեցումն էր, որը նրանց բաղադրության մաս է կազմում։ Սկզբում, հետևելով ընդհանուր ընդունված կարծիքին, գիտնականները կարծում էին, որ ՌՆԹ-ի մոլեկուլը միայն օժանդակ տարր է նման բարդույթներում, որը պատասխանատու է, հավանաբար, ֆերմենտի ճիշտ կառուցվածքը կառուցելու կամ ֆերմենտի փոխազդեցության ժամանակ ճիշտ կողմնորոշման համար: սուբստրատը (այսինքն՝ մոլեկուլը, որը փոփոխության է ենթարկվում), և սպիտակուցն ինքն է կատարում կատալիզացված ռեակցիան։

Իրավիճակը պարզաբանելու համար հետազոտողները միմյանցից առանձնացրել են սպիտակուցը և ՌՆԹ-ի բաղադրիչները և ուսումնասիրել դրանց կատալիզացման կարողությունը: Ի զարմանս իրենց, նրանք նկատեցին, որ նույնիսկ այն բանից հետո, երբ սպիտակուցը հեռացվեց ֆերմենտից, մնացած ՌՆԹ-ն կարողացավ կատալիզացնել իր հատուկ ռեակցիան: Նման հայտնագործությունը կնշանակի հեղափոխություն մոլեկուլային կենսաբանության մեջ. չէ՞ որ նախկինում ենթադրվում էր, որ միայն սպիտակուցներն են ունակ կատալիզացման, բայց ոչ նուկլեինաթթուները:

ՌՆԹ-ի կատալիզացման ունակության վերջին, ամենահամոզիչ ապացույցը ցույցն էր, որ նույնիսկ արհեստականորեն սինթեզված ՌՆԹ-ն, որը ուսումնասիրված ֆերմենտների մաս է կազմում, կարող է ինքնուրույն կատալիզացնել ռեակցիան:

ՌՆԹ-ի մոլեկուլները, որոնք ընդունակ են կատալիզացման, կոչվում էին ռիբոզիմներ (ֆերմենտների, այսինքն՝ սպիտակուցային ֆերմենտների անալոգիայով): 1989 թվականին իրենց հայտնագործության համար Չեկը և Ալթմանը արժանացան քիմիայի Նոբելյան մրցանակի։

Այս արդյունքները չվարանեցին ազդել կյանքի ծագման տեսության վրա՝ ՌՆԹ մոլեկուլը դարձավ «սիրելի»։ Իրոք, հայտնաբերվել է մի մոլեկուլ, որը կարող է կրել գենետիկական տեղեկատվություն և, բացի այդ, կատալիզացնել քիմիական ռեակցիաները։ Դժվար էր պատկերացնել ավելի հարմար թեկնածու նախաբջջային կյանքի ծագման համար:

Կյանքի զարգացման սցենարը փոխվել է. Սկզբում, ըստ նոր վարկածի, երիտասարդ Երկրի պայմաններում ինքնաբերաբար առաջացել են ՌՆԹ մոլեկուլների կարճ շղթաներ։ Նրանցից ոմանք, դարձյալ ինքնաբերաբար, ձեռք բերեցին սեփական վերարտադրության (կրկնօրինակման) ռեակցիան կատալիզացնելու ունակություն։ Կրկնօրինակման սխալների պատճառով դուստր մոլեկուլներից մի քանիսը տարբերվում էին մայր մոլեկուլներից և ունեին նոր հատկություններ, օրինակ՝ կարող էին կատալիզացնել այլ ռեակցիաներ։

Մեկ այլ կարևոր ապացույց, որ «սկզբում եղել է ՌՆԹ», եկել է ռիբոսոմների ուսումնասիրություններից։ Ռիբոսոմները բջջի ցիտոպլազմայի կառուցվածքներ են, որոնք բաղկացած են ՌՆԹ-ից և սպիտակուցներից և պատասխանատու են բջջային սպիտակուցների սինթեզի համար։ Նրանց ուսումնասիրության արդյունքում պարզվել է, որ բոլոր օրգանիզմներում հենց ՌՆԹ-ն է, որը գտնվում է ռիբոսոմների կատալիտիկ կենտրոնում, որը պատասխանատու է սպիտակուցների հավաքման հիմնական փուլի՝ ամինաթթուների միմյանց հետ կապի համար։ Այս փաստի բացահայտումն էլ ավելի ամրապնդեց ՌՆԹ աշխարհի կողմնակիցների դիրքերը։ Իսկապես, եթե կյանքի ժամանակակից պատկերը նախագծենք նրա հնարավոր սկզբի վրա, խելամիտ է ենթադրել, որ ռիբոսոմները՝ կառուցվածքներ, որոնք հատուկ գոյություն ունեն բջջում՝ նուկլեինաթթուների ծածկագիրը «վերծանելու» և սպիտակուցներ արտադրելու համար, մի անգամ հայտնվել են որպես ՌՆԹ կոմպլեքսներ։ ունակ է միավորել ամինաթթուները մեկ շղթայի մեջ: Այսպես կարող էր հայտնվել սպիտակուցների աշխարհը ՌՆԹ աշխարհի հիման վրա։

Բոլորովին վերջերս դիտարկումներ արվեցին, որոնք հանգեցրին մեկ այլ սենսացիայի. Պարզվում է, որ ՌՆԹ-ն ոչ միայն կատալիզացնում է քիմիական ռեակցիաները, այլև պաշտպանում է բույսերի բջիջները և ստորին կենդանիներին վիրուսների ներխուժումից։ Այս ֆունկցիան իրականացվում է ՌՆԹ-ի հատուկ դասի կողմից, այսպես կոչված, կարճ կամ փոքր ՌՆԹ-ի կողմից, որն այդպես է անվանվել, քանի որ դրանց երկարությունը սովորաբար չի գերազանցում քսանմեկ «կապերը»՝ նուկլեոտիդը: Բարձրակարգ կենդանիների մոտ, օրինակ՝ կաթնասունները, փոքր ՌՆԹ-ները նույնպես անգործ չեն մնում և կարող են մասնակցել քրոմոսոմներից գենային տեղեկատվության ընթերցման կարգավորմանը։

ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ՌՆԹ-ի մոլեկուլները երկշղթա չեն, այլ միաշղթա: Դա պայմանավորված է ՌՆԹ-ի առաջնային կառուցվածքի հետևյալ հատկանիշներով.

1. ՌՆԹ-ում պենտոզը դեզօքսիռիբոզ չէ, այլ ռիբոզա, որը պարունակում է լրացուցիչ հիդրօքսի խումբ։ Վերջինս երկշղթա կառուցվածքը դարձնում է ավելի քիչ կայուն։

2. Չորս հիմնական (հիմնական) ազոտային հիմքերի մեջ թիմինի փոխարեն կա ուրացիլ, որը թիմից տարբերվում է միայն ածխածնի 5-րդ ատոմում մեթիլ խմբի բացակայությամբ (նկ. 12): Դրա շնորհիվ նվազում է հիդրոֆոբ փոխազդեցության ուժը կոմպլեմենտար A-U զույգում։ Սա նվազեցնում է կայուն երկշղթա մոլեկուլների առաջացման հավանականությունը:

3. ՌՆԹ-ն պարունակում է այսպես կոչված մինոր հիմքերի մեծ պարունակություն։ Դրանցից են դիհիդրոուրիդինը (ուրացիլում մեկ կրկնակի կապ չկա), պսևդուրիդինը (ուրացիլը սովորականից տարբերվում է ռիբոզի հետ), դիմեթիլադենինը և դիմեթիլգուանինը (ազոտային հիմքերում՝ երկու լրացուցիչ մեթիլ խմբեր) և շատ ուրիշներ։ Գրեթե բոլոր այս հիմքերը չեն կարող մասնակցել փոխլրացնող փոխազդեցություններին:

ԴՆԹ-ից ՌՆԹ-ի կառուցվածքի թվարկված տարբերությունները կենսաբանական մեծ նշանակություն ունեն, քանի որ ՌՆԹ մոլեկուլները կարող են իրենց գործառույթը կատարել միայն միաշղթա վիճակում։

ՌՆԹ-ի երկրորդական կառուցվածքի ընդհանուր առանձնահատկությունները

Բնական ՌՆԹ-ի մոլեկուլների մեծ մասը կառուցված է մեկ պոլինուկլեոտիդային շղթայից: Միևնույն ժամանակ, որոշ շրջաններում ՌՆԹ-ի շղթան կարող է ձևավորել օղակներ կամ «մազակալներ»՝ երկշղթա կառուցվածքով։
(նկ.16Ա): Այս կառուցվածքը կայունանում է A-U, G-C զույգերի հիմքերի փոխազդեցությամբ։ Այնուամենայնիվ, կարող են ձևավորվել նաև «սխալ» զույգեր (օրինակ՝ H-Y), և «մազակալի» որոշ հատվածներում ընդհանրապես փոխազդեցություն չի առաջանում։ Այս օղակները կարող են պարունակել բոլոր նուկլեոտիդների մինչև 50%-ը:

ՌՆԹ երրորդական կառուցվածքը

Բ

Ֆիզիոլոգիական պայմաններում միաշղթա ՌՆԹ-ներին բնորոշ է կոմպակտ և կարգավորված երրորդական կառուցվածքը, որն առաջանում է նրանց երկրորդական կառուցվածքի տարրերի փոխազդեցության շնորհիվ (նկ. 16Բ):

Բրինձ. 16. ՌՆԹ կառուցվածքը:
Ա - ՌՆԹ-ի շղթայում երկրորդական կառուցվածքի մի հատված; B - tRNA-ի երրորդային կառուցվածքի դիագրամ

Սկզբում մարդկանց թվում էր, թե սպիտակուցի մոլեկուլները կյանքի հիմնարար հիմքն են։ Այնուամենայնիվ, գիտական ​​հետազոտությունները բացահայտել են այն կարևոր կողմը, որը տարբերում է կենդանի բնությունից՝ նուկլեինաթթուները:

Սահմանում

ԴՆԹ (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու)Մակրոմոլեկուլ է, որը պահպանում և փոխանցում է ժառանգական տեղեկատվությունը սերնդեսերունդ: Բջիջներում ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հիմնական գործառույթը սպիտակուցների և ՌՆԹ-ի կառուցվածքի մասին ճշգրիտ տեղեկատվություն պահելն է: Կենդանիների և բույսերի մեջ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը պարունակվում է բջջի միջուկում՝ քրոմոսոմներում։ Զուտ քիմիական տեսանկյունից ԴՆԹ-ի մոլեկուլը բաղկացած է ֆոսֆատային խմբից և ազոտային հիմքից։ Տիեզերքում այն ​​ներկայացված է երկու պարուրաձև ոլորված թելերի տեսքով։ Ազոտային հիմքերն են՝ ադենինը, գուանինը, ցիտոզինը և թիմինը, և դրանք միմյանց հետ կապված են միայն փոխլրացման սկզբունքով՝ գուանինը ցիտոսինով, իսկ ադենինը տիմինով։ Նուկլեոտիդների դասավորությունը տարբեր հաջորդականությամբ թույլ է տալիս կոդավորել տարբեր տեղեկություններ սպիտակուցների սինթեզի գործընթացում ներգրավված ՌՆԹ-ի տեսակների մասին։

ՌՆԹ մոլեկուլմեզ հայտնի է «ռիբոնուկլեինաթթու» անունով։ Ինչպես ԴՆԹ-ն, այնպես էլ այս մակրոմոլեկուլն իր բնույթով պարունակվում է բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջներում: Նրանց կառուցվածքը հիմնականում նույնն է՝ ՌՆԹ-ն, ինչպես ԴՆԹ-ն, բաղկացած է կապերից՝ նուկլեոտիդներից, որոնք ներկայացված են ֆոսֆատային խմբի, ազոտային հիմքի և ռիբոզային շաքարի տեսքով։ Նուկլեոտիդների դասավորությունը տարբեր հաջորդականությամբ թույլ է տալիս կոդավորել անհատական ​​գենետիկ կոդը: Գոյություն ունի ՌՆԹ-ի երեք տեսակ՝ i-RNA - պատասխանատու է տեղեկատվության փոխանցման համար, r-RNA - հանդիսանում է ռիբոսոմների բաղադրիչ, t-RNA - պատասխանատու է ամինաթթուների ռիբոսոմներին առաքելու համար: Ի թիվս այլ բաների, այսպես կոչված սուրհանդակային ՌՆԹ-ն օգտագործվում է բոլոր բջջային օրգանիզմների կողմից սպիտակուցի սինթեզի համար: ՌՆԹ-ի առանձին մոլեկուլներն ունեն իրենց ֆերմենտային ակտիվությունը: Այն դրսևորվում է որպես ՌՆԹ-ի այլ մոլեկուլներ «կոտրելու» կամ ՌՆԹ-ի երկու բեկորներ միացնելու կարողություն: ՌՆԹ-ն նաև շատ վիրուսների գենոմի անբաժանելի մասն է, որտեղ այն կատարում է նույն գործառույթը, ինչ ԴՆԹ-ի մակրոմոլեկուլը: բարձրագույն օրգանիզմներ.

Համեմատություն

Այսպիսով, մենք պարզեցինք, որ այս երկու հասկացությունները վերաբերում են տարբեր գործառույթներ ունեցող նուկլեինաթթուներին. ՌՆԹ-ն զբաղվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում գրանցված կենսաբանական տեղեկատվության փոխանցումով, որն իր հերթին պատասխանատու է տեղեկատվության պահպանման և ժառանգական փոխանցման համար: ՌՆԹ-ի մոլեկուլը նույն պոլիմերն է, ինչ ԴՆԹ-ն, միայն ավելի կարճ: Բացի այդ, ԴՆԹ-ն երկշղթա է, ՌՆԹ-ն՝ միաշղթա կառուցվածք:

Եզրակացությունների կայք

1. ԴՆԹ-ն պարունակում է դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներ, մինչդեռ ՌՆԹ-ն պարունակում է ռիբոնուկլեոտիդներ։
2. ԴՆԹ-ի մոլեկուլում ազոտային հիմքերն են թիմինը, ադենինը, ցիտոզինը, գուանինը; ուրացիլը ներգրավված է ՌՆԹ-ում թիմինի փոխարեն:
3. ԴՆԹ-ն տրանսկրիպցիոն մատրիցա է, այն պահպանում է գենետիկական տեղեկատվությունը: ՌՆԹ-ն մասնակցում է սպիտակուցի սինթեզին:
4. ԴՆԹ-ն ունի կրկնակի շղթա՝ ոլորված պարույրով. ՌՆԹ-ի համար այն միայնակ է:
5. ԴՆԹ-ն գտնվում է միջուկում, պլաստիդներում, միտոքոնդրիայում; ՌՆԹ - ձևավորվում է ցիտոպլազմայում, ռիբոսոմներում, միջուկում, սեփական ՌՆԹ-ն գտնվում է պլաստիդներում և միտոքոնդրիումներում։

Սկզբում մարդկանց թվում էր, թե սպիտակուցի մոլեկուլները կյանքի հիմնարար հիմքն են։ Այնուամենայնիվ, գիտական ​​հետազոտությունները բացահայտել են այն կարևոր կողմը, որը տարբերում է կենդանի բնությունից՝ նուկլեինաթթուները:

Ի՞նչ է ԴՆԹ-ն:

ԴՆԹ-ն (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու) մակրոմոլեկուլ է, որը պահպանում և փոխանցում է ժառանգական տեղեկատվությունը սերնդեսերունդ: Բջիջներում ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հիմնական գործառույթը սպիտակուցների և ՌՆԹ-ի կառուցվածքի մասին ճշգրիտ տեղեկատվություն պահելն է: Կենդանիների և բույսերի մեջ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը պարունակվում է բջջի միջուկում՝ քրոմոսոմներում։ Զուտ քիմիական տեսանկյունից ԴՆԹ-ի մոլեկուլը բաղկացած է ֆոսֆատային խմբից և ազոտային հիմքից։ Տիեզերքում այն ​​ներկայացված է երկու պարուրաձև ոլորված թելերի տեսքով։ Ազոտային հիմքերն են՝ ադենինը, գուանինը, ցիտոսինը և թիմինը, և դրանք միմյանց հետ կապված են միայն փոխլրացման սկզբունքով՝ գուանինը ցիտոսինի, իսկ ադենինը տիմինի հետ։ Նուկլեոտիդների դասավորությունը տարբեր հաջորդականությամբ թույլ է տալիս կոդավորել տարբեր տեղեկություններ սպիտակուցների սինթեզի գործընթացում ներգրավված ՌՆԹ-ի տեսակների մասին։

Ի՞նչ է ՌՆԹ-ն:

ՌՆԹ մոլեկուլը մեզ հայտնի է որպես ռիբոնուկլեինաթթու: Ինչպես ԴՆԹ-ն, այնպես էլ այս մակրոմոլեկուլն իր բնույթով պարունակվում է բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջներում: Նրանց կառուցվածքը հիմնականում նույնն է՝ ՌՆԹ-ն, ինչպես ԴՆԹ-ն, բաղկացած է կապերից՝ նուկլեոտիդներից, որոնք ներկայացված են ֆոսֆատային խմբի, ազոտային հիմքի և ռիբոզային շաքարի տեսքով։ Նուկլեոտիդների դասավորությունը տարբեր հաջորդականությամբ թույլ է տալիս կոդավորել անհատական ​​գենետիկ կոդը: Գոյություն ունի ՌՆԹ-ի երեք տեսակ՝ i-RNA - պատասխանատու է տեղեկատվության փոխանցման համար, r-RNA - հանդիսանում է ռիբոսոմների բաղադրիչ, t-RNA - պատասխանատու է ամինաթթուների ռիբոսոմներին առաքելու համար: Ի թիվս այլ բաների, այսպես կոչված սուրհանդակային ՌՆԹ-ն օգտագործվում է բոլոր բջջային օրգանիզմների կողմից սպիտակուցի սինթեզի համար: ՌՆԹ-ի առանձին մոլեկուլներն ունեն իրենց ֆերմենտային ակտիվությունը: Այն դրսևորվում է որպես ՌՆԹ-ի այլ մոլեկուլներ «կոտրելու» կամ ՌՆԹ-ի երկու բեկորներ միացնելու կարողություն: ՌՆԹ-ն նաև շատ վիրուսների գենոմի անբաժանելի մասն է, որտեղ այն կատարում է նույն գործառույթը, ինչ ԴՆԹ-ի մակրոմոլեկուլը: բարձրագույն օրգանիզմներ.

ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի համեմատություն

Այսպիսով, մենք պարզեցինք, որ այս երկու հասկացությունները վերաբերում են տարբեր գործառույթներ ունեցող նուկլեինաթթուներին. ՌՆԹ-ն զբաղվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում գրանցված կենսաբանական տեղեկատվության փոխանցումով, որն իր հերթին պատասխանատու է տեղեկատվության պահպանման և ժառանգական փոխանցման համար: ՌՆԹ-ի մոլեկուլը նույն պոլիմերն է, ինչ ԴՆԹ-ն, միայն ավելի կարճ: Բացի այդ, ԴՆԹ-ն երկշղթա է, ՌՆԹ-ն՝ միաշղթա կառուցվածք:

TheDifference.ru-ն որոշել է, որ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի միջև տարբերությունը հետևյալն է.

ԴՆԹ-ն պարունակում է դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներ, մինչդեռ ՌՆԹ-ն պարունակում է ռիբոնուկլեոտիդներ։
ԴՆԹ-ի մոլեկուլում ազոտային հիմքերն են թիմինը, ադենինը, ցիտոզինը, գուանինը; ուրացիլը ներգրավված է ՌՆԹ-ում թիմինի փոխարեն:
ԴՆԹ-ն տրանսկրիպցիոն մատրիցա է, այն պահպանում է գենետիկական տեղեկատվությունը: ՌՆԹ-ն մասնակցում է սպիտակուցի սինթեզին:
ԴՆԹ-ն ունի կրկնակի շղթա՝ ոլորված պարույրով. ՌՆԹ-ի համար այն միայնակ է:
ԴՆԹ-ն գտնվում է միջուկում, պլաստիդներում, միտոքոնդրիայում; ՌՆԹ - ձևավորվում է ցիտոպլազմայում, ռիբոսոմներում, միջուկում, սեփական ՌՆԹ-ն գտնվում է պլաստիդներում և միտոքոնդրիումներում։

Ժամանակները, որտեղ մենք ապրում ենք, նշանավորվում են ահռելի փոփոխություններով, ահռելի առաջընթացով, երբ մարդիկ ավելի ու ավելի շատ նոր հարցերի պատասխաններ են ստանում։ Կյանքն արագորեն առաջ է գնում, և այն, ինչ մինչև վերջերս անհնար էր թվում, սկսում է իրականանալ։ Միանգամայն հնարավոր է, որ այն, ինչ այսօր թվում է ֆանտաստիկայի ժանրից սյուժե, շուտով ձեռք բերի նաև իրականության հատկանիշներ։

20-րդ դարի երկրորդ կեսի ամենակարևոր հայտնագործություններից մեկը նուկլեինաթթուներն էին ՌՆԹ և ԴՆԹ, որոնց շնորհիվ մարդն ավելի մոտեցավ բնության առեղծվածների լուծմանը։

Նուկլեինաթթուներ

Նուկլեինաթթուները բարձր մոլեկուլային քաշի հատկություններով օրգանական միացություններ են: Դրանք կազմված են ջրածնից, ածխածնից, ազոտից և ֆոսֆորից։

Դրանք հայտնաբերվել են 1869 թվականին Ֆ. Միշերի կողմից, ով հետազոտել է թարախը: Սակայն այն ժամանակ նրա հայտնագործությանը մեծ նշանակություն չտրվեց։ Միայն ավելի ուշ, երբ այդ թթուները հայտնաբերվեցին բոլոր կենդանիների և բույսերի բջիջներում, հասկացան դրանց հսկայական դերը:

Գոյություն ունեն նուկլեինաթթուների երկու տեսակ՝ ՌՆԹ և ԴՆԹ (ռիբոնուկլեինային և դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուներ)։ Այս հոդվածը ռիբոնուկլեինաթթվի մասին է, բայց ընդհանուր հասկանալու համար եկեք դիտարկենք նաև, թե ինչ է ԴՆԹ-ն:

Ինչ

ԴՆԹ-ն կազմված է երկու շղթաներից, որոնք փոխլրացման օրենքի համաձայն միացված են ազոտային հիմքերի ջրածնային կապերով։ Երկար շղթաները ոլորված են պարույրի մեջ, մեկ պտույտը պարունակում է գրեթե տասը նուկլեոտիդ: Կրկնակի պարույրի տրամագիծը երկու միլիմետր է, նուկլեոտիդների միջև հեռավորությունը մոտ կես նանոմետր է: Մեկ մոլեկուլի երկարությունը երբեմն հասնում է մի քանի սանտիմետրի։ Մարդու բջջի միջուկի ԴՆԹ-ի երկարությունը գրեթե երկու մետր է:

Ամբողջ գենետիկական տեղեկատվությունը պարունակվում է ԴՆԹ-ի կառուցվածքում: ԴՆԹ-ն ունի կրկնօրինակում, ինչը նշանակում է գործընթաց, որի ընթացքում մեկ մոլեկուլից ձևավորվում են երկու լիովին նույնական դուստր մոլեկուլներ:

Ինչպես արդեն նշվեց, շղթան բաղկացած է նուկլեոտիդներից, որոնք, իր հերթին, բաղկացած են ազոտային հիմքերից (ադենին, գուանին, թիմին և ցիտոզին) և ֆոսֆորաթթվի մնացորդից: Բոլոր նուկլեոտիդները տարբերվում են ազոտային հիմքերով: Ջրածնային կապը չի առաջանում բոլոր հիմքերի միջև, օրինակ, ադենինը կարող է կապվել միայն թիմինի կամ գուանինի հետ: Այսպիսով, մարմնում կան այնքան ադենիլ նուկլեոտիդներ, որքան թիմիդիլ նուկլեոտիդները, իսկ գուանիլ նուկլեոտիդների թիվը հավասար է ցիտիդիլ նուկլեոտիդներին (Չարգաֆի կանոն)։ Ստացվում է, որ մի շղթայի հաջորդականությունը կանխորոշում է մյուսի հաջորդականությունը, իսկ շղթաները, ասես, հայելային են։ Այս օրինաչափությունը, որտեղ երկու շղթաների նուկլեոտիդները դասավորված են կարգավորված, ինչպես նաև ընտրողաբար միանում են, կոչվում է փոխլրացման սկզբունք։ Բացի ջրածնի միացություններից, կրկնակի պարույրը նաև հիդրոֆոբ է:

Երկու շղթաները հակառակ ուղղությամբ են, այսինքն, գտնվում են հակառակ ուղղություններով: Հետևաբար, հակառակ երեք «-մեկի վերջը հինգն է» - մյուս շղթայի վերջը:

Արտաքուստ այն պարուրաձև սանդուղքի է հիշեցնում, որի ռելսը շաքարաֆոսֆատային ողնաշար է, իսկ աստիճանները՝ փոխլրացնող ազոտային հիմքեր։

Ի՞նչ է ռիբոնուկլեինաթթուն:

ՌՆԹ-ն նուկլեինաթթու է մոնոմերներով, որոնք կոչվում են ռիբոնուկլեոտիդներ:

Քիմիական հատկություններով այն շատ նման է ԴՆԹ-ին, քանի որ երկուսն էլ նուկլեոտիդների պոլիմերներ են, որոնք ֆոսֆոլացված N-գլիկոզիդ են, որը կառուցված է պենտոզայի մնացորդի վրա (հինգ ածխածնային շաքար), հինգերորդ ածխածնի ատոմի ֆոսֆատ խմբով։ և ազոտային հիմք առաջին ածխածնի ատոմում:

Դա մեկ պոլինուկլեոտիդային շղթա է (բացառությամբ վիրուսների), որը շատ ավելի կարճ է, քան ԴՆԹ-ն։

ՌՆԹ-ի մեկ մոնոմերը հետևյալ նյութերի մնացորդներն են.

• ազոտի հիմք;
• հինգ ածխածնային մոնոսաքարիդ;
• ֆոսֆորի թթու.

ՌՆԹ-ներն ունեն պիրիմիդին (ուրացիլ և ցիտոզին) և պուրինային (ադենին, գուանին) հիմքեր։ Ռիբոզը ՌՆԹ նուկլեոտիդ մոնոսաքարիդ է։

Տարբերությունները ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի միջև

Նուկլեինաթթուները միմյանցից տարբերվում են հետևյալ հատկություններով.

• դրա քանակությունը բջիջում կախված է ֆիզիոլոգիական վիճակից, տարիքից և օրգանների պատկանելությունից.
• ԴՆԹ-ն պարունակում է ածխաջրածին դեզօքսիրիբոզ, իսկ ՌՆԹ-ն՝ ռիբոզա;
• ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքը թիմին է, իսկ ՌՆԹ-ում՝ ուրացիլ;
• դասերը կատարում են տարբեր գործառույթներ, բայց սինթեզվում են ԴՆԹ մատրիցով.
• ԴՆԹ-ն կազմված է կրկնակի պարույրից, իսկ ՌՆԹ-ն՝ մեկ շղթայից.
• ԴՆԹ-ի դերակատարումը նրան բնորոշ չէ.
• ՌՆԹ-ն ավելի փոքր հիմքեր ունի.
• շղթաները զգալիորեն տարբերվում են երկարությամբ:

Ուսումնասիրել պատմությունը

ՌՆԹ-ի բջիջն առաջին անգամ հայտնաբերել է Գերմանիայից ժամանած կենսաքիմիկոս Ռ. Ալտմանը` խմորիչ բջիջների ուսումնասիրության ժամանակ: 20-րդ դարի կեսերին ապացուցվեց ԴՆԹ-ի դերը գենետիկայի մեջ։ Միայն դրանից հետո նկարագրվեցին ՌՆԹ-ի տեսակները, ֆունկցիաները և այլն։ Բջջում զանգվածի մինչև 80-90%-ը բաժին է ընկնում r-RNA-ին, որը սպիտակուցների հետ կազմում է ռիբոսոմ և մասնակցում սպիտակուցի կենսասինթեզին։

Անցյալ դարի վաթսունականներին առաջին անգամ առաջարկվեց, որ պետք է լինի մի տեսակ, որը կրում է գենետիկական տեղեկատվությունը սպիտակուցի սինթեզի համար: Դրանից հետո գիտականորեն հաստատվեց, որ կան այնպիսի տեղեկատվական ռիբոնուկլեինաթթուներ, որոնք ներկայացնում են գեների փոխլրացնող պատճեններ։ Դրանք նաև կոչվում են սուրհանդակային ՌՆԹ:

Այսպես կոչված տրանսպորտային թթուները մասնակցում են դրանցում գրանցված տեղեկատվության վերծանմանը։

Հետագայում սկսեցին մշակել նուկլեոտիդների հաջորդականության և ՌՆԹ-ի կառուցվածքի բացահայտման մեթոդները թթվային տարածությունում։ Այսպիսով, պարզվեց, որ դրանցից մի քանիսը, որոնք կոչվում են ռիբոզիմներ, կարող են ճեղքել պոլիրիբոնուկլեոտիդային շղթաները: Արդյունքում, սկսվեց ենթադրել, որ այն ժամանակ, երբ մոլորակի վրա կյանք էր ծնվում, ՌՆԹ-ն գործում էր առանց ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների։ Ավելին, բոլոր վերափոխումները կատարվել են նրա մասնակցությամբ։

Ռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլի կառուցվածքը

Գրեթե բոլոր ՌՆԹ-ները պոլինուկլեոտիդների մեկ շղթա են, որոնք, իրենց հերթին, կազմված են մոնորիբոնուկլեոտիդներից՝ պուրինային և պիրիմիդինային հիմքերից։

Նուկլեոտիդները նշանակվում են սկզբնական բազային տառերով.

• ադենին (A), A;
• գուանին (G), G;
• ցիտոզին (C), C;
• ուրացիլ (U), Վ.

Դրանք կապված են երեք և հինգ ֆոսֆոդիստերային կապերով։

ՌՆԹ-ի կառուցվածքում ընդգրկված է նուկլեոտիդների միանգամայն տարբեր քանակություն (մի քանի տասնյակից մինչև տասնյակ հազարներ): Նրանք կարող են ձևավորել երկրորդական կառուցվածք, որը բաղկացած է հիմնականում կարճ երկշղթա թելերից, որոնք ձևավորվում են լրացուցիչ հիմքերով:

Ռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլի կառուցվածքը

Ինչպես արդեն նշվեց, մոլեկուլն ունի միաշղթա կառուցվածք։ ՌՆԹ-ն երկրորդական կառուցվածք և ձև է ստանում նուկլեոտիդների միմյանց հետ փոխազդեցության արդյունքում։ Այն պոլիմեր է, որի մոնոմերը շաքարից, ֆոսֆորաթթվի մնացորդից և ազոտային հիմքից բաղկացած նուկլեոտիդ է։ Արտաքինից մոլեկուլը նման է ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկին: Նուկլեոտիդները՝ ադենինը և գուանինը, որոնք ՌՆԹ-ի մաս են կազմում, պուրին են։ Ցիտոզինը և ուրացիլը պիրիմիդինային հիմքեր են։

Սինթեզի գործընթաց

Որպեսզի սինթեզվի ՌՆԹ-ի մոլեկուլը, կաղապարը ԴՆԹ-ի մոլեկուլ է: Այնուամենայնիվ, կա հակառակ գործընթաց, երբ ռիբոնուկլեինային մատրիցայի վրա ձևավորվում են դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի նոր մոլեկուլներ: Դա տեղի է ունենում վիրուսների որոշակի տեսակների վերարտադրման ժամանակ:

Ռիբոնուկլեինաթթվի այլ մոլեկուլներ նույնպես կարող են հիմք ծառայել կենսասինթեզի համար։ Շատ ֆերմենտներ մասնակցում են նրա տրանսկրիպցիային, որը տեղի է ունենում բջջի միջուկում, սակայն դրանցից ամենակարևորը ՌՆԹ պոլիմերազն է։

Դիտումներ

Կախված ՌՆԹ-ի տեսակից, նրա գործառույթները նույնպես տարբերվում են։ Կան մի քանի տեսակներ.

• տեղեկատվական i-RNA;
• ռիբոսոմային r-RNA;
• տրանսպորտային t-RNA;
• անչափահաս;
• ռիբոզիմներ;
• վիրուսային.

Տեղեկատվական ռիբոնուկլեինաթթու

Նման մոլեկուլները կոչվում են նաև մատրիցային մոլեկուլներ։ Նրանք կազմում են բջջի ընդհանուրի մոտ երկու տոկոսը: Էուկարիոտային բջիջներում դրանք սինթեզվում են ԴՆԹ-ի կաղապարների միջուկներում, այնուհետև անցնում ցիտոպլազմա և կապվում ռիբոսոմների հետ։ Ավելին, դրանք դառնում են սպիտակուցների սինթեզի ձևանմուշներ. դրանց կցվում են տրանսպորտային ՌՆԹ-ները, որոնք կրում են ամինաթթուներ: Այսպես է տեղի ունենում տեղեկատվության փոխակերպման գործընթացը, որն իրականացվում է սպիտակուցի յուրահատուկ կառուցվածքում։ Որոշ վիրուսային ՌՆԹ-ներում այն ​​նաև քրոմոսոմ է:

Յակոբն ու Մանոն այս տեսակի հայտնաբերողներն են։ Չունենալով կոշտ կառուցվածք՝ նրա շղթան կազմում է կոր օղակներ։ Չաշխատելով՝ i-RNA-ն հավաքվում է ծալքերով և ծալվում գնդակի մեջ, իսկ աշխատանքային վիճակում բացվում է:

i-RNA-ն տեղեկատվություն է կրում սինթեզվող սպիտակուցի ամինաթթուների հաջորդականության մասին: Յուրաքանչյուր ամինաթթու կոդավորված է որոշակի վայրում՝ օգտագործելով գենետիկ կոդերը, որոնք բնութագրվում են.

• եռակիություն - չորս մոնոնուկլեոտիդներից հնարավոր է կառուցել վաթսունչորս կոդոն (գենետիկական կոդ);
• ոչ համընկնումը - տեղեկատվությունը շարժվում է մեկ ուղղությամբ.
• շարունակականություն - գործողության սկզբունքը հանգում է նրան, որ մեկ i-RNA-ն մեկ սպիտակուց է.
• ունիվերսալություն - ամինաթթուների այս կամ այն ​​տեսակը նույն կերպ կոդավորված է բոլոր կենդանի օրգանիզմներում.
• դեգեներացիա - հայտնի է քսան ամինաթթու, իսկ կոդոնները՝ վաթսունմեկ, այսինքն՝ դրանք կոդավորված են մի քանի գենետիկ կոդերով։

Ռիբոսոմային ռիբոնուկլեինաթթու

Նման մոլեկուլները կազմում են բջջային ՌՆԹ-ի ճնշող մեծամասնությունը, մասնավորապես՝ ընդհանուրի ութսունից իննսուն տոկոսը: Նրանք կապվում են սպիտակուցների հետ և ձևավորում ռիբոսոմներ՝ օրգանելներ, որոնք սինթեզում են սպիտակուցները։

Ռիբոսոմները կազմում են վաթսունհինգ տոկոս rRNA և երեսունհինգ տոկոս սպիտակուց: Այս պոլինուկլեոտիդային շղթան հեշտությամբ թեքում է սպիտակուցի հետ:

Ռիբոսոմը բաղկացած է ամինաթթուների և պեպտիդային շրջաններից։ Նրանք գտնվում են շփման մակերեսների վրա:

Ռիբոսոմներն ազատ տեղաշարժվում են ճիշտ տեղերում։ Նրանք այնքան էլ կոնկրետ չեն և կարող են ոչ միայն տեղեկատվություն կարդալ i-RNA-ից, այլև դրանցով ձևանմուշ կազմել։

Տրանսպորտային ռիբոնուկլեինաթթու

t-RNA-ն ամենաշատ ուսումնասիրվածն է: Դրանք կազմում են բջջային ռիբոնուկլեինաթթվի տասը տոկոսը։ ՌՆԹ-ի այս տեսակները հատուկ ֆերմենտի շնորհիվ կապվում են ամինաթթուների հետ և փոխանցվում ռիբոսոմներին: Այս դեպքում ամինաթթուները տեղափոխվում են տրանսպորտային մոլեկուլներով: Այնուամենայնիվ, պատահում է, որ ամինաթթուն կոդավորված է տարբեր կոդոններով: Այնուհետեւ դրանք կտեղափոխվեն մի քանի տրանսպորտային ՌՆԹ-ներով։

Այն պտտվում է գնդակի մեջ, երբ այն ոչ ակտիվ է, իսկ երբ գործում է, այն նման է երեքնուկի տերևի:

Դրանում առանձնանում են հետևյալ ոլորտները.

• ACC նուկլեոտիդային հաջորդականությամբ ընդունող ցողուն;
• ռիբոսոմին միանալու տեղ;
• հակակոդոն, որը կոդավորում է ամինաթթու, որը կցված է այս t-RNA-ին:

Փոքր ռիբոնուկլեինաթթու

Վերջերս ՌՆԹ-ի տեսակները համալրվել են նոր դասով՝ այսպես կոչված փոքր ՌՆԹ-ներով։ Նրանք, ամենայն հավանականությամբ, ունիվերսալ կարգավորիչներ են, որոնք միացնում կամ անջատում են գեները սաղմնային զարգացման ընթացքում, ինչպես նաև վերահսկում են գործընթացները բջիջներում:

Վերջերս հայտնաբերվել են նաև ռիբոզիմներ, որոնք ակտիվորեն ներգրավված են, երբ ՌՆԹ թթուն խմորվում է՝ միաժամանակ լինելով կատալիզատոր:

Թթուների վիրուսային տեսակները

Վիրուսը կարող է պարունակել կա՛մ ռիբոնուկլեինաթթու, կա՛մ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու: Հետեւաբար, համապատասխան մոլեկուլներով դրանք կոչվում են ՌՆԹ պարունակող։ Երբ այդպիսի վիրուսը մտնում է բջիջ, տեղի է ունենում հակադարձ տրանսկրիպցիա՝ ռիբոնուկլեինաթթվի հիման վրա հայտնվում է նոր ԴՆԹ, որոնք մտնում են բջիջների մեջ՝ ապահովելով վիրուսի գոյությունն ու վերարտադրությունը։ Մեկ այլ դեպքում ստացված ՌՆԹ-ի վրա առաջանում է կոմպլեմենտար ՌՆԹ։ Վիրուսները սպիտակուցներ են, կենսական ակտիվությունը և վերարտադրությունը տեղի է ունենում առանց ԴՆԹ-ի, բայց միայն վիրուսի ՌՆԹ-ում պարունակվող տեղեկատվության հիման վրա։

Վերօրինակման

Ընդհանուր պատկերացումները բարելավելու համար անհրաժեշտ է դիտարկել կրկնօրինակման գործընթացը, որի արդյունքում առաջանում են երկու նույնական նուկլեինաթթվի մոլեկուլներ: Այսպես է սկսվում բջիջների բաժանումը։

Այն ներառում է ԴՆԹ պոլիմերազներ, ԴՆԹ-կախյալ, ՌՆԹ պոլիմերազներ և ԴՆԹ լիգազներ:

Կրկնօրինակման գործընթացը բաղկացած է հետևյալ փուլերից.

• despiralization - տեղի է ունենում մոր ԴՆԹ-ի հաջորդական լուծարում, որը գրավում է ամբողջ մոլեկուլը.
• ջրածնային կապերի խզում, որի դեպքում շղթաները շեղվում են, և առաջանում է վերարտադրվող պատառաքաղ.
• dNTP-ների կարգավորում մայրական շղթաների ազատված հիմքերին.
• dNTP մոլեկուլներից պիրոֆոսֆատների տարանջատում և արտազատվող էներգիայի պատճառով ֆոսֆորոդիեսթեր կապերի ձևավորում.
• շնչառություն.

Դուստր մոլեկուլի ձևավորումից հետո միջուկը, ցիտոպլազմը և մնացածը բաժանվում են։ Այսպիսով, գոյանում են երկու դուստր բջիջներ, որոնք ամբողջությամբ ստացել են գենետիկական ողջ ինֆորմացիան։

Բացի այդ, կոդավորված է սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքը, որոնք սինթեզվում են բջջում: ԴՆԹ-ն այս գործընթացում անուղղակի մաս է կազմում, և ոչ ուղղակի, ինչը բաղկացած է նրանից, որ հենց ԴՆԹ-ի վրա է տեղի ունենում ՌՆԹ-ի ձևավորման մեջ ներգրավված սպիտակուցների սինթեզը: Այս գործընթացը կոչվում է տառադարձում:

Տառադարձում

Բոլոր մոլեկուլների սինթեզը տեղի է ունենում տրանսկրիպցիայի ժամանակ, այսինքն՝ գենետիկական տեղեկատվության վերաշարադրում կոնկրետ ԴՆԹ օպերոնից։ Գործընթացը որոշ առումներով նման է կրկնօրինակմանը, իսկ մյուսներում այն ​​զգալիորեն տարբերվում է դրանից:

Նմանությունները հետևյալ մասերն են.

• սկսվում է ԴՆԹ-ի հուսահատությունից;
• շղթաների հիմքերի միջև ջրածնային կապերի խզում կա.
• NTF-ները լրացնում են դրանց.
• առաջանում են ջրածնային կապեր։

Տարբերությունները կրկնօրինակումից.

• Տրանսկրիպցիայի ժամանակ միայն տրանսկրիպտոնին համապատասխանող ԴՆԹ-ի հատվածն է արձակվում, մինչդեռ վերարտադրման ժամանակ ամբողջ մոլեկուլը բացվում է.
• տրանսկրիպցիայի ընթացքում կարգավորվող NTF-ները պարունակում են ռիբոզ, իսկ թիմինի փոխարեն՝ ուրացիլ;
• տեղեկատվությունը դուրս է գրվում միայն որոշակի տարածքից.
• մոլեկուլի ձևավորումից հետո ջրածնային կապերը և սինթեզված շղթան կոտրվում են, և շղթան սահում է ԴՆԹ-ից:

Նորմալ գործելու համար ՌՆԹ-ի առաջնային կառուցվածքը պետք է բաղկացած լինի միայն էկզոններից դուրս գրված ԴՆԹ-ից:

Նորաստեղծ ՌՆԹ-ներում սկսվում է հասունացման գործընթացը։ Լուռ տարածքները կտրվում են, իսկ տեղեկատվականները կարվում են՝ կազմելով պոլինուկլեոտիդային շղթա։ Ավելին, յուրաքանչյուր տեսակ ունի միայն իրեն բնորոշ փոխակերպումներ:

i-RNA-ում տեղի է ունենում կցում սկզբնական ծայրին: Պոլիադենիլատը կցվում է վերջնական տեղամասին:

T-RNA-ում հիմքերը փոփոխվում են՝ ձևավորելով փոքր տեսակներ։

Ռ-ՌՆԹ-ում առանձին հիմքերը նույնպես մեթիլացված են։

Պաշտպանեք ոչնչացումից և բարելավեք սպիտակուցների տեղափոխումը ցիտոպլազմա: ՌՆԹ-ն հասուն վիճակում կապում է նրանց:

Դեզօքսիռիբոնուկլեինային և Ռիբոնուկլեինաթթուների արժեքը

Նուկլեինաթթուները մեծ նշանակություն ունեն օրգանիզմների կյանքում։ Նրանք պահում, տեղափոխվում են ցիտոպլազմա և յուրաքանչյուր բջջում սինթեզված սպիտակուցների մասին տեղեկատվություն ժառանգում դուստր բջիջներին: Դրանք առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմներում, այդ թթուների կայունությունը էական դեր է խաղում ինչպես բջիջների, այնպես էլ ամբողջ օրգանիզմի բնականոն գործունեության համար։ Նրանց կառուցվածքի ցանկացած փոփոխություն կհանգեցնի բջջային փոփոխությունների: