Laikas, kuriuo gyvename, pažymėtas nuostabiais pokyčiais, didžiuliu progresu, kai žmonės gauna atsakymus į vis naujus klausimus. Gyvenimas sparčiai juda į priekį, o tai, kas dar neseniai atrodė neįmanoma, pradeda išsipildyti. Visai gali būti, kad tai, kas šiandien atrodo kaip mokslinės fantastikos žanro siužetas, netrukus įgis ir tikrovės bruožų.

Vienas svarbiausių dvidešimtojo amžiaus antrosios pusės atradimų buvo nukleino rūgštys RNR ir DNR, kurių dėka žmogus priartėjo prie gamtos paslapčių atskleidimo.

Nukleino rūgštys

Nukleino rūgštys yra organiniai junginiai, turintys didelės molekulinės masės savybių. Jie apima vandenilį, anglį, azotą ir fosforą.

Juos 1869 metais atrado F.Mišeris, tyrinėjęs pūlius. Tačiau tuo metu jo atradimui nebuvo suteikta didelė reikšmė. Tik vėliau, kai šios rūgštys buvo aptiktos visose gyvūnų ir augalų ląstelėse, atėjo supratimas apie jų milžinišką vaidmenį.

Nukleino rūgštys yra dviejų tipų: RNR ir DNR (ribonukleino ir dezoksiribonukleino rūgštys). Šis straipsnis skirtas ribonukleino rūgščiai, tačiau bendram supratimui mes taip pat apsvarstysime, kas yra DNR.

Kas nutiko

DNR sudaryta iš dviejų grandžių, kurios pagal komplementarumo dėsnį yra sujungtos vandeniliniais ryšiais tarp azoto bazių. Ilgos grandinės susuktos į spiralę, viename posūkyje yra beveik dešimt nukleotidų. Dvigubos spiralės skersmuo yra du milimetrai, atstumas tarp nukleotidų yra apie pusė nanometro. Vienos molekulės ilgis kartais siekia kelis centimetrus. DNR ilgis žmogaus ląstelės branduolyje yra beveik du metrai.

DNR struktūroje yra visos DNR, turinčios replikaciją, o tai reiškia procesą, kurio metu iš vienos molekulės susidaro dvi visiškai identiškos dukterinės molekulės.

Kaip jau minėta, grandinė sudaryta iš nukleotidų, kurie savo ruožtu susideda iš azoto bazių (adenino, guanino, timino ir citozino) ir fosforo rūgšties liekanos. Visi nukleotidai skiriasi azotinėmis bazėmis. Vandenilio jungtis vyksta ne tarp visų bazių; pavyzdžiui, adeninas gali jungtis tik su timinu arba guaninu. Taigi adenilo nukleotidų organizme yra tiek pat, kiek timidilo nukleotidų, o guanilo nukleotidų skaičius lygus citidilo nukleotidams (Chargaffo taisyklė). Pasirodo, vienos grandinės seka iš anksto nulemia kitos seką, o grandinės tarsi atspindi viena kitą. Toks modelis, kai dviejų grandinių nukleotidai išsidėstę tvarkingai, o taip pat sujungti pasirinktinai, vadinamas komplementarumo principu. Be vandenilio junginių, dviguba spiralė taip pat sąveikauja hidrofobiškai.

Dvi grandinės yra priešingomis kryptimis, tai yra, jos yra priešingomis kryptimis. Todėl priešais tris "vienos grandinės galas yra penkios" kitos grandinės galas.

Išoriškai jis primena sraigtinius laiptus, kurių turėklai yra cukraus ir fosfato pagrindas, o pakopos yra papildomos azoto bazės.

Kas yra ribonukleino rūgštis?

RNR yra nukleorūgštis su monomerais, vadinamais ribonukleotidais.

Cheminėmis savybėmis jis labai panašus į DNR, nes abu yra nukleotidų polimerai, kurie yra fosforilintas N-glikozidas, sudarytas ant pentozės (penkių anglies cukraus) liekanos, o penktame anglies atome yra fosfato grupė ir azoto bazė prie pirmojo anglies atomo.

Tai viena polinukleotidų grandinė (išskyrus virusus), kuri yra daug trumpesnė nei DNR.

Vienas RNR monomeras yra šių medžiagų likučiai:

• azoto bazės;
• penkių anglies monosacharidas;
• fosforo rūgštys.

RNR turi pirimidino (uracilo ir citozino) ir purino (adenino, guanino) bazes. Ribozė yra RNR nukleotido monosacharidas.

RNR ir DNR skirtumai

Nukleino rūgštys skiriasi viena nuo kitos šiomis savybėmis:

• jo kiekis ląstelėje priklauso nuo fiziologinės būklės, amžiaus ir organų priklausomybės;
• DNR yra angliavandenių dezoksiribozės, o RNR yra ribozės;
• azoto bazė DNR yra timinas, o RNR - uracilas;
• klasės atlieka skirtingas funkcijas, bet yra sintezuojamos DNR matricoje;
• DNR sudaryta iš dvigubos spiralės, o RNR – iš vienos grandinės;
• tai nebūdinga veikti DNR;
• RNR turi daugiau smulkių bazių;
• grandinės labai skiriasi ilgiu.

Studijų istorija

RNR ląstelę pirmasis atrado vokiečių biochemikas R. Altmanas, tyrinėdamas mielių ląsteles. Dvidešimtojo amžiaus viduryje buvo įrodytas DNR vaidmuo genetikoje. Tik tada buvo aprašyti RNR tipai, funkcijos ir pan. Iki 80-90% ląstelėje esančios masės patenka ant rRNR, kuri kartu su baltymais sudaro ribosomą ir dalyvauja baltymų biosintezėje.

Praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje pirmą kartą buvo pasiūlyta, kad turi būti tam tikra rūšis, kuri neša genetinę informaciją baltymų sintezei. Po to buvo moksliškai nustatyta, kad yra tokių informacinių ribonukleino rūgščių, atstovaujančių komplementarias genų kopijas. Jie taip pat vadinami pasiuntinio RNR.

Jose įrašytos informacijos iššifravime dalyvauja vadinamosios transportinės rūgštys.

Vėliau pradėti kurti metodai, kaip nustatyti nukleotidų seką ir nustatyti RNR struktūrą rūgšties erdvėje. Taigi buvo nustatyta, kad kai kurie iš jų, kurie buvo vadinami ribozimais, gali suskaidyti poliribonukleotidų grandines. Dėl to jie pradėjo manyti, kad tuo metu, kai planetoje gimė gyvybė, RNR veikė be DNR ir baltymų. Be to, visos transformacijos buvo vykdomos jai dalyvaujant.

Ribonukleino rūgšties molekulės struktūra

Beveik visos RNR yra vienos polinukleotidų grandinės, kurios, savo ruožtu, susideda iš monoribonukleotidų - purino ir pirimidino bazių.

Nukleotidai žymimi pradinėmis bazių raidėmis:

• adeninas (A), A;
• guaninas (G), G;
• citozinas (C), C;
• uracilas (U), U.

Jie yra tarpusavyje sujungti trijų ir penkių fosfodiesterių jungtimis.

Į RNR struktūrą įtrauktas labai skirtingas nukleotidų skaičius (nuo kelių dešimčių iki dešimčių tūkstančių). Jie gali sudaryti antrinę struktūrą, daugiausia sudarytą iš trumpų dvigrandžių gijų, kurias sudaro vienas kitą papildantys pagrindai.

Ribnukleino rūgšties molekulės struktūra

Kaip jau minėta, molekulė turi viengrandę struktūrą. RNR įgyja savo antrinę struktūrą ir formą dėl nukleotidų sąveikos tarpusavyje. Tai polimeras, kurio monomeras yra nukleotidas, susidedantis iš cukraus, fosforo rūgšties liekanos ir azoto bazės. Išoriškai molekulė yra panaši į vieną iš DNR grandinių. Nukleotidai adeninas ir guaninas, kurie yra RNR dalis, yra purinai. Citozinas ir uracilas yra pirimidino bazės.

Sintezės procesas

Kad RNR molekulė būtų susintetinta, šablonas yra DNR molekulė. Tiesa, vyksta ir atvirkštinis procesas, kai ant ribonukleino rūgšties matricos susidaro naujos dezoksiribonukleino rūgšties molekulės. Tai atsitinka tam tikrų tipų virusų replikacijos metu.

Kitos ribonukleino rūgšties molekulės taip pat gali būti biosintezės pagrindas. Jo transkripcija, kuri vyksta ląstelės branduolyje, apima daugybę fermentų, tačiau reikšmingiausias iš jų yra RNR polimerazė.

Rūšys

Priklausomai nuo RNR tipo, skiriasi ir jos funkcijos. Yra keletas tipų:

• informacinė i-RNR;
• ribosomų r-RNR;
• transportavimo t-RNR;
• nepilnametis;
• ribozimai;
• virusinis.

Informacija ribonukleino rūgštis

Tokios molekulės dar vadinamos matricomis. Jie sudaro apie du procentus viso ląstelėje. Eukariotinėse ląstelėse jie sintetinami DNR šablonuose esančiuose branduoliuose, tada patenka į citoplazmą ir prisijungia prie ribosomų. Be to, jie tampa baltymų sintezės šablonais: juos jungia pernešančios RNR, pernešančios aminorūgštis. Taip vyksta informacijos transformacijos procesas, kuris realizuojamas unikalioje baltymo struktūroje. Kai kuriose virusinėse RNR tai taip pat yra chromosoma.

Jokūbas ir Mano yra šios rūšies atradėjai. Neturėdamas standžios struktūros, jos grandinė sudaro lenktas kilpas. Neveikia, i-RNA susirenka į raukšles ir susilanksto į rutulį ir išsiskleidžia darbinėje būsenoje.

MRNR neša informaciją apie aminorūgščių seką sintetinamame baltyme. Kiekviena aminorūgštis yra užkoduota tam tikroje vietoje naudojant genetinius kodus, kuriems būdingi:

• tripletas - iš keturių mononukleotidų galima sukurti šešiasdešimt keturis kodonus (genetinis kodas);
• nekertanti – informacija juda viena kryptimi;
• tęstinumas – veikimo principas toks, kad viena mRNR yra vienas baltymas;
• universalumas – vienokios ar kitokios rūšies aminorūgštys užkoduotos visuose gyvuose organizmuose vienodai;
• degeneracija - žinoma dvidešimt aminorūgščių ir šešiasdešimt vienas kodonas, tai yra, jie yra užkoduoti keliais genetiniais kodais.

Ribosominė ribonukleino rūgštis

Tokios molekulės sudaro didžiąją dalį ląstelių RNR, ty aštuoniasdešimt iki devyniasdešimt procentų visos. Jie jungiasi su baltymais ir sudaro ribosomas – tai organelės, kurios atlieka baltymų sintezę.

Ribosomos yra šešiasdešimt penki procentai rRNR ir trisdešimt penki procentai baltymų. Ši polinukleotidų grandinė lengvai lenkiasi kartu su baltymu.

Ribosoma susideda iš aminorūgščių ir peptidų sričių. Jie yra ant kontaktinių paviršių.

Ribosomos laisvai juda į reikiamas vietas. Jie nėra labai specifiniai ir gali ne tik nuskaityti informaciją iš mRNR, bet ir sudaryti su jais matricą.

Ribonukleino rūgšties transportavimas

tRNR yra labiausiai ištirtos. Jie sudaro dešimt procentų ląstelių ribonukleino rūgšties. Šios RNR rūšys specialaus fermento dėka jungiasi prie aminorūgščių ir patenka į ribosomas. Šiuo atveju aminorūgštis perneša transportavimo molekulės. Tačiau pasitaiko, kad aminorūgštį koduoja skirtingi kodonai. Tada kelios transportavimo RNR juos neša.

Neaktyvus susisuka į kamuoliuką, o veikdamas atrodo kaip dobilo lapas.

Jame yra šie skyriai:

• akceptoriaus kamieną, turintį ACC nukleotidų seką;
• prijungimo prie ribosomos vieta;
• antikodonas, koduojantis aminorūgštį, kuri yra prijungta prie šios tRNR.

Mažos ribonukleino rūgšties rūšys

Neseniai RNR rūšys buvo papildytos nauja klase – vadinamosiomis mažosiomis RNR. Labiausiai tikėtina, kad jie yra universalūs reguliatoriai, kurie įjungia arba išjungia genus embriono vystymosi metu, taip pat kontroliuoja procesus ląstelėse.

Neseniai buvo nustatyti ir ribozimai, jie aktyviai dalyvauja fermentuojant RNR rūgštį ir veikia kaip katalizatorius.

Virusinės rūgščių rūšys

Virusas gali turėti arba ribonukleino rūgšties, arba dezoksiribonukleino rūgšties. Todėl su atitinkamomis molekulėmis jos vadinamos turinčiomis RNR. Tokiam virusui patekus į ląstelę, vyksta atvirkštinė transkripcija – ribonukleino rūgšties pagrindu atsiranda nauja DNR, kurios integruojamos į ląsteles, užtikrinančios viruso egzistavimą ir dauginimąsi. Kitu atveju ant gaunamos RNR susidaro papildomos RNR. Virusai yra baltymai, gyvybinė veikla ir dauginimasis vyksta be DNR, bet tik remiantis informacija, esančia viruso RNR.

replikacija

Siekiant pagerinti bendrą supratimą, būtina atsižvelgti į replikacijos procesą, dėl kurio susidaro dvi identiškos nukleino rūgšties molekulės. Taip prasideda ląstelių dalijimasis.

Tai apima DNR polimerazes, nuo DNR priklausomas, RNR polimerazes ir DNR ligazes.

Replikacijos procesas susideda iš šių žingsnių:

• despiralizacija – vyksta nuoseklus motinos DNR išsivyniojimas, užfiksuojant visą molekulę;
• vandenilinių ryšių nutrūkimas, kurio metu grandinės išsiskiria ir atsiranda replikacijos šakutė;
• dNTP pritaikymas prie išlaisvintų motininių grandinių bazių;
• pirofosfatų skilimas iš dNTP molekulių ir fosforodiesterinių jungčių susidarymas dėl išsiskiriančios energijos;
• kvėpavimas.

Susidarius dukterinei molekulei, branduolys, citoplazma ir likusioji dalijamasi. Taip susidaro dvi dukterinės ląstelės, kurios visiškai gavo visą genetinę informaciją.

Be to, užkoduota pirminė ląstelėje sintetinamų baltymų struktūra. DNR šiame procese dalyvauja netiesiogiai, o ne tiesiogiai, o tai susideda iš to, kad būtent ant DNR vyksta baltymų, RNR, dalyvaujančių susidaryme, sintezė. Šis procesas vadinamas transkripcija.

Transkripcija

Visų molekulių sintezė vyksta transkripcijos metu, tai yra genetinės informacijos perrašymas iš konkretaus DNR operono. Procesas kai kuriais atžvilgiais panašus į replikaciją, o kitais – labai skirtingas.

Panašumai yra šios dalys:

• pradžia ateina iš DNR despiralizavimo;
• nutrūksta vandeniliniai ryšiai tarp grandinių pagrindų;
• NTF yra papildomai pritaikyti prie jų;
• susidaro vandeniliniai ryšiai.

Skirtumai nuo replikacijos:

• transkripcijos metu nesusukama tik transkriptoną atitinkanti DNR dalis, o replikacijos metu – visa molekulė;
• transkripcijos metu derinamose NTP yra ribozės, o vietoj timino – uracilo;
• informacija nurašoma tik iš tam tikros srities;
• susidarius molekulei vandeniliniai ryšiai ir susintetinta grandinė nutrūksta, o grandinė nuslysta nuo DNR.

Normaliam funkcionavimui pirminę RNR struktūrą turėtų sudaryti tik iš egzonų nurašytos DNR dalys.

Naujai susidariusi RNR pradeda brendimo procesą. Tyliosios sritys išpjaunamos, o informacinės sritys sujungiamos, kad susidarytų polinukleotidų grandinė. Be to, kiekviena rūšis turi transformacijų, būdingų tik jai.

MRNR prisijungia prie pradinio galo. Poliadenilatas prisijungia prie galutinės vietos.

Bazės modifikuojamos tRNR, kad susidarytų nedidelės rūšys.

R-RNR atskiros bazės taip pat yra metilintos.

Apsaugokite nuo sunaikinimo ir pagerinkite baltymų transportavimą į citoplazmą. Subrendusios būsenos RNR yra prijungtos prie jų.

Dezoksiribonukleino ir ribonukleino rūgščių reikšmė

Nukleino rūgštys turi didelę reikšmę organizmų gyvenime. Jie kaupia, perkelia į citoplazmą ir paveldi dukterinėms ląstelėms informaciją apie kiekvienoje ląstelėje sintezuojamus baltymus. Jų yra visuose gyvuose organizmuose, šių rūgščių stabilumas vaidina svarbų vaidmenį normaliai tiek ląstelių, tiek viso organizmo veiklai. Bet kokie jų struktūros pokyčiai sukels ląstelių pokyčius.

santrumpa, RNR) - linijinis polimeras, sudarytas iš kovalentiškai susietų ribonukleotidų monomerų.

apibūdinimas

Ribonukleorūgštys (RNR) yra nukleotidų polimerai, kuriuose yra ortofosforo rūgšties liekanos, ribozės (priešingai nei DNR turinčios dezoksiribozės) ir azoto bazių - adenino, citozino, guanino ir uracilo (priešingai nei turi timiną, o ne uracilą). Šios molekulės yra visuose gyvuose organizmuose, taip pat kai kuriuose virusuose. Kai kurios RNR tarnauja kaip genetinės informacijos nešėjas. RNR paprastai yra sudaryta iš vienos polinukleotidinės grandinės. Yra žinomi reti dvigrandžių RNR molekulių pavyzdžiai. Yra 3 pagrindiniai RNR tipai: ribosominė (rRNR), transportinė (tRNR) ir informacija arba šablonas (mRNR, mRNR). Messenger RNR skirta perduoti DNR užkoduotą informaciją į sintezuojančias ribosomas. MRNR koduojanti seka nustato baltymo polipeptidinės grandinės aminorūgščių seką. Tačiau didžioji dauguma RNR veislių nekoduoja baltymų (pvz., tRNR ir rRNR). Yra ir kitų nekoduojančių RNR, tokių kaip RNR, atsakingos už genų reguliavimą ir mRNR apdorojimą; RNR, kurios katalizuoja RNR molekulių pjovimą ir surišimą. Analogiškai su baltymais, katalizuojančiais chemines reakcijas – fermentus, katalizinės RNR molekulės vadinamos ribozimais. MikroRNR (20–22 bp dydžio) ir mažos trukdančios RNR (siRNR, 20–25 bp dydžio) gali sumažinti arba padidinti genų ekspresiją per RNR trukdžių mechanizmą. Specifiniai sistemos baltymai mikro ir miRNR pagalba nukreipiami į tikslines MRNR sekas ir jas supjausto, ko pasekoje sutrinka transliacijos procesas. Remiantis RNR trukdžių mechanizmu, buvo sukurta daug žadanti nauja vėžio technologija, skirta „išjungti“ (nutildyti, iš anglų kalbos silence – tyla) genus, atsakingus už vėžinių ląstelių augimą ir dalijimąsi. Šiuo metu aktyviai plėtojami pristatymo metodai naudojant specializuotas tikslines miRNR į naviko ląsteles.

Autoriai

• Naroditskis Borisas Saveljevičius
• Širinskis Vladimiras Pavlovičius
• Nesterenko Liudmila Nikolaevna

Šaltiniai

1. Alberts B., Johnson A., Lewis J. ir kt. Ląstelių molekulinė biologija. 4-asis leidimas - N.Y.: Garland Publishing, 2002. - 265 p.
2. Rhys E., Sternberg M. Įvadas į molekulinę biologiją. Nuo ląstelių iki atomų. - M.: Mir, 2002. - 154 p.
3. Ribonukleino rūgštys // Vikipedija, laisva enciklopedija. - http://ru.wikipedia.org/wiki/Ribonukleino rūgštys (prisijungimo data: 2009 10 02).

Mokslininkai suskaičiavo kelias RNR klases – visos jos turi skirtingą funkcinę apkrovą ir yra svarbios struktūros, lemiančios organizmo vystymąsi ir gyvavimą.

Pirmasis asmuo, sužinojęs, kur randama RNR, buvo Johanas Miescheris (1868). Tyrinėdamas branduolio struktūrą, jis atrado, kad jame yra medžiagos, kurią jis pavadino nukleinu. Tai buvo pirmoji informacija apie RNR, tačiau laukia beveik šimtmetis ribonukleino rūgšties struktūros ir funkcijų tyrimas.

Greita straipsnio navigacija

Messenger RNR

Mokslininkus domino informacijos perdavimo iš DNR į ribosomas (baltymus sintezuojančias organeles) problema. Nustatyta, kad ląstelės branduolyje yra pasiuntinio RNR, kuri nuskaito genų informaciją iš tam tikros DNR dalies. Tada ji perkelia nukopijuotą formą (tam tikros pasikartojančios azotinių darinių sekos pavidalu) į ribosomas.

Messenger RNR

Messenger RNR (mRNR) paprastai turi iki 1500 nukleotidų. O jo molekulinė masė gali svyruoti nuo 260 iki 1000 tūkstančių atominių masių. Ši informacija buvo atrasta 1957 m.

Perkelkite RNR

Prisijungusi prie ribosomos, mRNR perduoda informaciją, kad perduotų RNR (tRNR) (kuri yra ląstelės citoplazmoje). Pernešimo RNR susideda iš maždaug 83 nukleotidų. Jis perkelia šiai rūšiai būdingą aminorūgščių struktūrą į ribosomos sintezės sritį.

Ribosominė RNR

Ribosomoje taip pat yra specializuotas ribosominės RNR (rRNR) kompleksas, kurio pagrindinė funkcija yra pernešti informaciją iš pasiuntinio RNR, kur tuo pačiu metu naudojamos adaptyvios tRNR molekulės, kurios veikia kaip prijungtų aminorūgščių sujungimo katalizatorius. į ribosomas.

rRNR susidarymas

rRNR paprastai turi kintamą susietų nukleotidų skaičių (jis gali svyruoti nuo 120 iki 3100 vienetų). rRNR susidaro ląstelės branduolyje, beveik visada randama branduoliuose, kur patenka iš citoplazmos. Ten taip pat susidaro ribosomos, jungiant baltymus, turinčius panašių rRNR savybių, ir iš branduolio per membranos poras patenka į citoplazmą.

Transporto pasiuntinio RNR

Citoplazmoje yra kita RNR klasė - transportavimo matrica. Savo struktūra jis panašus į tRNR, bet be to, tais atvejais, kai vėluoja aminorūgščių susidarymas, sudaro peptidinius ryšius su ribosomomis.

Ląstelių lygmenyje, kur be galingo mikroskopo nieko nematote, yra keletas RNR tipų, tačiau galbūt tai nėra naujausi atradimai ir mokslininkai pažvelgs dar giliau, o tai padės žmonijai valdyti savo prigimtį.

Norint palaikyti gyvybę gyvame organizme, vyksta daug procesų. Kai kuriuos iš jų galime stebėti – kvėpavimą, valgymą, atliekų atsikratymą, informacijos priėmimą pojūčiais ir šios informacijos užmiršimą. Tačiau dauguma cheminių procesų yra paslėpti.

Nuoroda. klasifikacija

Moksliškai metabolizmas yra medžiagų apykaita.

Metabolizmas paprastai skirstomas į du etapus:
katabolizmo metu sudėtingos organinės molekulės skyla į paprastesnes, gamindamos energiją; (iššvaistoma energija)
anabolizmo procesuose energija eikvojama sudėtingų biomolekulių sintezei iš paprastų molekulių. (saugoma energija)

Biomolekulės, kaip matyti aukščiau, skirstomos į mažas ir dideles molekules.

Mažas:
Lipidai (riebalai), fosfolipidai, glikolipidai, steroliai, glicerolipidai,
vitaminai
Hormonai, neurotransmiteriai
Metabolitai
Didelis:
Monomerai, oligomerai ir polimerai.

Monomerai Oligomerai Biopolimerai

Amino rūgštys Oligopeptidai Polipeptidai, baltymai
Monosacharidai Oligosacharidai Polisacharidai (krakmolas, celiuliozė)
Nukleotidai Oligonukleotidai Polinukleotidai (DNR, RNR)

Biopolimerų kolonėlėje yra polinukleotidų. Būtent čia yra ribonukleorūgštis - straipsnio objektas.

ribonukleino rūgštys. Struktūra, paskirtis.

Paveikslėlyje parodyta RNR molekulė.
Nukleino rūgštys DNR ir RNR yra visų gyvų organizmų ląstelėse ir atlieka paveldimos informacijos saugojimo, perdavimo ir įgyvendinimo funkcijas.

RNR ir DNR panašumai ir skirtumai

Kaip matyti, yra išorinis panašumas į žinomą DNR molekulės (dezoksiribonukleino rūgšties) struktūrą.
Tačiau RNR gali būti ir dvigrandė, ir viengrandė.
Nukleotidai (paveikslėlyje penki ir šešiakampiai)
Be to, RNR grandinė susideda iš keturių nukleotidų (arba azoto bazių, o tai yra tas pats): adenino, uracilo, guanino ir citozino.
DNR grandinę sudaro skirtingas nukleotidų rinkinys: adeninas, guaninas, timinas ir citozinas.
RNR polinukleotido cheminė struktūra:

Kaip matote, yra būdingi nukleotidai uracilas (RNR) ir timinas (DNR).
Visi 5 paveiksle esantys nukleotidai:


Šešiakampiai paveiksluose yra benzeno žiedai, kuriuose vietoj anglies yra įterpti kiti elementai, šiuo atveju tai yra azotas.

Benzenas. Nuoroda.

Cheminė benzeno formulė yra C6H6. Tie. Kiekviename šešiakampio kampe yra anglies atomas. 3 papildomos vidinės linijos šešiakampyje rodo, kad tarp šių anglies atomų yra dvigubų kovalentinių ryšių. Anglis yra Mendelejevo periodinės lentelės 4-osios grupės elementas, todėl joje yra 4 elektronai, galintys sudaryti kovalentinį ryšį. Paveiksle - vienas ryšys - su vandenilio elektronu, antrasis - su anglies elektronu kairėje ir dar 2 - su 2 elektronais anglies dešinėje. Tačiau fiziškai yra vienas elektronų debesis, dengiantis visus 6 benzeno anglies atomus.

Azoto bazių junginys

Papildomi nukleotidai yra sujungti (hibridizuojami) vienas su kitu naudojant vandenilio ryšius. Adeninas papildo uracilą, o guaninas – citoziną. Kuo ilgesnės tam tikros RNR papildomos sritys, tuo stipresnė jų suformuota struktūra; ir atvirkščiai, trumpos atkarpos bus nestabilios. Tai lemia konkrečios RNR funkciją.
Paveikslėlyje parodytas papildomos RNR srities fragmentas. Azoto bazės, nuspalvintos mėlyna spalva

RNR struktūra

Daugelio nukleotidų grupių ryšys sudaro RNR plaukų segtukus (pirminė struktūra):


Daugelis juostoje esančių kaiščių yra sujungti dviguba spirale. Išskleista forma tokia struktūra primena medį (antrinė struktūra):


Spiralės taip pat sąveikauja viena su kita (tretinė struktūra). Galite pamatyti, kaip skirtingos spiralės yra sujungtos viena su kita:


Kitos RNR susilanksto panašiai. Primena juostelių rinkinį (ketvirtinė struktūra).

Išvada

Norint apskaičiuoti konformacijas, kurias priims RNR, pagal jų pirminę seką, yra

Pagal cheminę RNR struktūrą (ribonukleino rūgštis) yra nukleorūgštis, daugeliu atžvilgių panaši į DNR. Svarbūs skirtumai nuo DNR yra tai, kad RNR susideda iš vienos grandinės, pati grandinė yra trumpesnė, RNR vietoje timino yra uracilas, o vietoj dezoksiribozės yra ribozė.

Pagal struktūrą RNR yra biopolimeras, kurio monomerai yra nukleotidai. Kiekvienas nukleotidas susideda iš fosforo rūgšties liekanos, ribozės ir azoto bazės.

Įprastos azoto bazės RNR yra adeninas, guaninas, uracilas ir citozinas. Adeninas ir guaninas yra purinai, o uracilas ir citozinas yra pirimidinai. Purino bazės turi du žiedus, o pirimidino bazės turi vieną. Be išvardintų azotinių bazių, RNR yra ir kitų (dažniausiai įvairių išvardintų modifikacijų), tarp jų ir DNR būdingo timino.

Ribozė yra pentozė (angliavandenis, turintis penkis anglies atomus). Skirtingai nuo dezoksiribozės, ji turi papildomą hidroksilo grupę, dėl kurios RNR cheminėse reakcijose yra aktyvesnė nei DNR. Kaip ir visose nukleorūgštyse, RNR pentozė turi ciklinę formą.

Nukleotidai yra sujungti į polinukleotidinę grandinę kovalentiniais ryšiais tarp fosforo rūgšties liekanų ir ribozės. Viena fosforo rūgšties liekana yra prijungta prie penktosios ribozės anglies, o kita (iš gretimo nukleotido) yra prijungta prie trečiosios ribozės anglies. Azoto bazės yra prijungtos prie pirmojo ribozės anglies atomo ir yra statmenos fosfato-pentozės stuburui.

Kovalentiškai susieti nukleotidai sudaro pirminę RNR molekulės struktūrą. Tačiau savo antrinėje ir tretinėje struktūroje RNR yra labai skirtingos, o tai siejama su daugybe jų atliekamų funkcijų ir skirtingų RNR tipų egzistavimu.

Antrinę RNR struktūrą sudaro vandeniliniai ryšiai tarp azoto bazių. Tačiau skirtingai nei DNR, RNR šie ryšiai atsiranda ne tarp skirtingų (dviejų) polinukleotidinių grandinių, o dėl skirtingų vienos grandinės lankstymo būdų (kilpų, mazgų ir kt.). Taigi antrinė RNR molekulių struktūra yra daug įvairesnė nei DNR (kur ji beveik visada yra dviguba spiralė).

Daugelio RNR molekulių struktūra taip pat reiškia tretinę struktūrą, kai dėl vandenilio jungčių jau suporuotos molekulės dalys yra sulankstytos. Pavyzdžiui, pernešanti RNR molekulė antrinės struktūros lygyje susilanksto į dobilo lapą primenančią formą. Tretinės struktūros lygyje jis susilanksto taip, kad tampa panašus į raidę G.

Ribosominė RNR sudaro kompleksus su baltymais (ribonukleoproteinais).