Mana shu bosqich eukariotlar va prokaryotlar kabi hujayralardagi mavjud genetik ma'lumotlarning amalga oshirilishini ajratib turadi.
Ushbu tushunchaning talqini
Ingliz tilidan tarjima qilingan bu atama "qayta ishlash, qayta ishlash" degan ma'noni anglatadi. Qayta ishlash - bu pre-RNKdan etuk ribonuklein kislota molekulalarini hosil qilish jarayoni. Boshqacha qilib aytganda, bu birlamchi transkripsiya mahsulotlarini (turli turdagi pre-RNK) allaqachon ishlaydigan molekulalarga aylanishiga olib keladigan reaktsiyalar to'plamidir.
R- va tRNKni qayta ishlashga kelsak, bu ko'pincha molekulalarning uchidan ortiqcha bo'laklarni kesib tashlashga to'g'ri keladi. Agar mRNK haqida gapiradigan bo'lsak, bu erda eukariotlarda bu jarayon ko'p bosqichlarda borishini ta'kidlash mumkin.
Demak, qayta ishlash birlamchi transkriptning etuk RNK molekulasiga aylanishi ekanligini bilib olganimizdan soʻng, uning xususiyatlarini koʻrib chiqishga oʻtishga arziydi.
Ko'rib chiqilayotgan kontseptsiyaning asosiy xususiyatlari
Bu quyidagilardan iborat:
- molekula va RNKning ikkala uchining modifikatsiyasi, bunda ularga o'ziga xos nukleotidlar ketma-ketligi biriktirilib, boshlang'ich joyini ko'rsatadi.(oxiri) translyatsiya;
- splaysing - DNK intronlariga mos keladigan informatsion bo'lmagan ribonuklein kislotalar ketma-ketligini kesish.
Prokariotlarga kelsak, ularning mRNKsi qayta ishlanmaydi. U sintez tugagandan so'ng darhol ishlash qobiliyatiga ega.
Bu jarayon qayerda amalga oshiriladi?
Har qanday organizmda RNKni qayta ishlash yadroda sodir bo'ladi. Har bir alohida turdagi molekulalar uchun maxsus fermentlar (ularning guruhi) yordamida amalga oshiriladi. mRNK dan bevosita o'qiladigan polipeptidlar kabi tarjima mahsulotlari ham qayta ishlanishi mumkin. Aksariyat oqsillarning prekursor molekulalari - kollagen, immunoglobulinlar, ovqat hazm qilish fermentlari, ba'zi gormonlar - bu o'zgarishlarga uchraydi, shundan so'ng ularning tanadagi haqiqiy faoliyati boshlanadi.
Qayta ishlash oldindan RNKdan etuk RNK hosil qilish jarayoni ekanligini allaqachon bilib oldik. Endi ribonuklein kislotaning tabiatini o'rganishga arziydi.
RNK: kimyoviy tabiat
Bu xuddi DNKdagi kabi 3' - 5'-fosfodiester ko'priklari orqali bir-biriga bog'langan pirimidin va purin ribonukleitidlarining kopolimeri bo'lgan ribonuklein kislotasi.
Bu 2 turdagi molekulalar oʻxshash boʻlishiga qaramay, ular bir necha jihatdan farqlanadi.
RNK va DNKning farqlovchi xususiyatlari
Birinchidan, ribonuklein kislota uglerod qoldig'iga ega bo'lib, unga pirimidin va purin kiradi.asoslar, fosfat guruhlari - riboza, DNK esa 2'-dezoksiribozaga ega.
Ikkinchidan, pirimidin komponentlari ham farqlanadi. Shunga o'xshash komponentlar adenin, sitozin, guaninning nukleotidlaridir. RNK tarkibida timin oʻrniga urasil mavjud.
Uchinchidan, RNK 1 zanjirli tuzilishga ega, DNK esa 2 zanjirli molekuladir. Ammo ribonuklein kislotasi zanjiri qarama-qarshi qutbli hududlarni (bir-birini to'ldiruvchi ketma-ketlik) o'z ichiga oladi, bu uning bir ipini yig'ish va "soch iplari" hosil qilish imkonini beradi - 2 ipli xususiyatlarga ega tuzilmalar (yuqoridagi rasmda ko'rsatilganidek).
Toʻrtinchidan, RNK DNK zanjirlaridan faqat bittasini toʻldiruvchi yagona zanjir boʻlganligi sababli, unda guanin sitozin, adenin esa urasil kabi tarkibda boʻlishi shart emas.
Beshinchidan, RNK ishqor bilan mononukleotidlarning 2', 3'-siklik diesterlariga gidrolizlanishi mumkin. Gidrolizda oraliq mahsulot rolini 2', 3', 5-triester o'ynaydi, ular tarkibida 2'-gidroksil guruhlari yo'qligi sababli DNK uchun shunga o'xshash jarayon jarayonida hosil bo'lolmaydi. DNK bilan solishtirganda, ribonuklein kislotaning ishqoriy labilligi diagnostika va analitik maqsadlar uchun foydali xususiyatdir.
1-torli RNK tarkibidagi ma'lumotlar odatda pirimidin va purin asoslari ketma-ketligi sifatida, boshqacha aytganda, polimer zanjirining birlamchi tuzilishi shaklida amalga oshiriladi.
Bu ketma-ketlikRNK "o'qilgan" gen zanjiriga (kodlash) qo'shimcha. Bu xususiyat tufayli ribonuklein kislota molekulasi maxsus kodlovchi zanjir bilan bog'lanishi mumkin, lekin kodlanmaydigan DNK zanjiri bilan buni qila olmaydi. RNK ketma-ketligi, T ni U bilan almashtirishdan tashqari, genning kodlanmaydigan zanjiriga o'xshaydi.
RNK turlari
Ularning deyarli barchasi oqsil biosintezi kabi jarayonda ishtirok etadi. RNKning quyidagi turlari ma'lum:
- Matritsa (mRNK). Bular oqsil sintezi uchun shablon vazifasini bajaradigan sitoplazmatik ribonuklein kislota molekulalari.
- Ribosomal (rRNK). Bu ribosomalar (oqsil sintezida ishtirok etadigan organellalar) kabi strukturaviy komponentlar vazifasini bajaradigan sitoplazmatik RNK molekulasidir.
- Transport (tRNK). Bular mRNK ma'lumotlarini allaqachon oqsillardagi aminokislotalar ketma-ketligiga tarjima qilishda (translyatsiya qilishda) ishtirok etadigan transport ribonuklein kislotalarining molekulalari.
Eukaryotik hujayralarda, shu jumladan sutemizuvchilar hujayralarida hosil bo'lgan 1-transkriptlar ko'rinishidagi RNKning muhim qismi yadroda parchalanish jarayoniga duchor bo'ladi va bu jarayonda axborot yoki tarkibiy rol o'ynamaydi. sitoplazma.
Odam hujayralarida (o'stirilgan) oqsil sintezida bevosita ishtirok etmaydigan, lekin RNKni qayta ishlashga, shuningdek, umumiy hujayra "arxitekturasiga" ta'sir qiluvchi kichik yadroviy ribonuklein kislotalar sinfi topildi. Ularning o'lchamlari turlicha, ular tarkibida 90 - 300 nukleotid mavjud.
Ribonuklein kislotasi asosiy genetik materialdirbir qator o'simlik va hayvonlar viruslari. Ba'zi RNK viruslari hech qachon RNKning DNKga teskari transkripsiyasidan o'tmaydi. Ammo shunga qaramay, ko'plab hayvonlar viruslari, masalan, retroviruslar, RNKga bog'liq bo'lgan teskari transkriptaza (DNK polimeraza) tomonidan boshqariladigan RNK genomining teskari tarjimasi bilan ajralib turadi, bu 2 zanjirli DNK nusxasini hosil qiladi. Ko'pgina hollarda, paydo bo'lgan 2 zanjirli DNK transkripti genomga kiritiladi, bu esa virusli genlarning ifodalanishini va RNK genomlarining yangi nusxalarini (shuningdek virusli) ishlab chiqarishni ta'minlaydi.
Ribonuklein kislotaning transkripsiyadan keyingi modifikatsiyalari
Uning RNK polimerazalari bilan sintezlangan molekulalari har doim funktsional faol emas va prekursorlar, ya'ni pre-RNK vazifasini bajaradi. Ular RNK ning tegishli post-transkripsiya modifikatsiyalaridan - uning etilish bosqichlaridan o'tgandan keyingina allaqachon etuk molekulalarga aylanadi.
Yetilgan mRNKning hosil boʻlishi choʻzilish bosqichida RNK va II polimeraza sintezi jarayonida boshlanadi. Asta-sekin o'sib boruvchi RNK zanjirining 5'-uchiga allaqachon GTP ning 5'-uchiga biriktirilgan, keyin ortofosfat ajraladi. Bundan tashqari, guanin 7-metil-GTP paydo bo'lishi bilan metillanadi. mRNKning bir qismi bo'lgan bunday maxsus guruh "qopqoq" (shlyapa yoki qalpoq) deb ataladi.
RNK turiga (ribosoma, transport, shablon va boshqalar) qarab, prekursorlar turli xil ketma-ket modifikatsiyalarga uchraydi. Masalan, mRNK prekursorlari qoʻshilish, metillanish, yopish, poliadenillanish va baʼzan tahrirdan oʻtadi.
Eukariotlar: jamixususiyat
Eukaryotik hujayra tirik organizmlar hududi bo'lib, u yadroni o'z ichiga oladi. Bakteriyalardan tashqari, arxeya, har qanday organizmlar yadrodir. O'simliklar, zamburug'lar, hayvonlar, shu jumladan protistlar deb ataladigan organizmlar guruhi eukaryotik organizmlardir. Ularning ikkalasi ham 1 hujayrali, ham ko'p hujayrali, ammo ularning barchasi hujayra tuzilishining umumiy rejasiga ega. Umuman olganda, bir-biriga o'xshamaydigan bu organizmlarning kelib chiqishi bir xil, shuning uchun yadro guruhi eng yuqori darajadagi monofiletik takson sifatida qabul qilinadi.
Umumiy farazlarga asoslanib, eukariotlar 1,5 - 2 milliard yil oldin paydo bo'lgan. Ularning evolyutsiyasida simbiogenez muhim rol o'ynaydi - fagotsitozga qodir yadroga ega bo'lgan eukaryotik hujayraning simbiozi va u yutib yuboradigan bakteriyalar - plastidlar va mitoxondriyalarning prekursorlari.
Prokaryotlar: umumiy xarakteristikalar
Bular 1 hujayrali tirik organizmlar boʻlib, ularda yadro (shakllangan), qolgan membrana organellalari (ichki) boʻlmaydi. Hujayra genetik materialining katta qismini o'z ichiga olgan yagona yirik dumaloq 2 zanjirli DNK molekulasi giston oqsillari bilan kompleks hosil qilmaydi.
Prokariotlarga arxeya va bakteriyalar, jumladan siyanobakteriyalar kiradi. Yadro bo'lmagan hujayralarning avlodlari - eukaryotik organellalar - plastidlar, mitoxondriyalar. Ular domen darajasida 2 ta taksonga boʻlingan: Arxeya va Bakteriyalar.
Bu hujayralar yadro qobig'iga ega emas, DNKning qadoqlanishi gistonlar ishtirokisiz sodir bo'ladi. Ularning oziqlanish turi osmotrofik va genetik materialdirhalqada yopilgan bitta DNK molekulasi bilan ifodalanadi va faqat 1 replikon mavjud. Prokariotlarda membrana tuzilishiga ega organellalar mavjud.
Eukariotlar va prokaryotlar orasidagi farq
Eukaryotik hujayralarning asosiy xususiyati ularda yadroda joylashgan, qobiq bilan himoyalangan genetik apparatning mavjudligi bilan bog'liq. Ularning DNKsi chiziqli bo'lib, giston oqsillari, bakteriyalarda mavjud bo'lmagan boshqa xromosoma oqsillari bilan bog'liq. Qoida tariqasida, ularning hayot aylanish jarayonida 2 ta yadro fazasi mavjud. Birida haploid xromosomalar to'plami mavjud va keyinchalik birlashib, 2 haploid hujayra diploid hujayrani hosil qiladi, u allaqachon 2-xromosomalar to'plamini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, keyingi bo'linish paytida hujayra yana haploidga aylanadi. Bunday hayot sikli va umuman diploidiya prokariotlarga xos emas.
Eng qiziq farq - eukariotlarda o'ziga xos genetik apparatga ega bo'lgan va bo'linish yo'li bilan ko'payadigan maxsus organellalarning mavjudligi. Ushbu tuzilmalar membrana bilan o'ralgan. Bu organellalar plastidlar va mitoxondriyalardir. Hayotiy faoliyati va tuzilishi jihatidan ular hayratlanarli darajada bakteriyalarga o'xshaydi. Bu holat olimlarni ular eukariotlar bilan simbiozga kirgan bakterial organizmlarning avlodlari deb o'ylashga undadi.
Prokariotlarning bir nechta organellalari bor, ularning hech biri 2-membrana bilan o'ralgan emas. Ularda endoplazmatik retikulum, Golji apparati va lizosomalar yo'q.
Eukariotlar va prokariotlar oʻrtasidagi yana bir muhim farq eukariotlarda endotsitoz, shu jumladan fagotsitoz hodisasining mavjudligidir.ko'pchilik guruhlar. Ikkinchisi - membrana pufakchasiga qamab qo'yish, so'ngra turli xil qattiq zarralarni hazm qilish qobiliyati. Bu jarayon tanadagi eng muhim himoya funktsiyasini ta'minlaydi. Fagotsitozning paydo bo'lishi, ehtimol, ularning hujayralari o'rta darajada bo'lganligi bilan bog'liq. Prokaryotik organizmlar esa misli ko'rilmagan darajada kichikroqdir, shuning uchun eukariotlar evolyutsiyasi jarayonida hujayrani katta miqdordagi oziq-ovqat bilan ta'minlash bilan bog'liq ehtiyoj paydo bo'ldi. Natijada ular orasida birinchi mobil yirtqichlar paydo bo'ldi.
Qayta ishlash oqsil biosintezidagi bosqichlardan biri sifatida
Bu transkripsiyadan keyin boshlanadigan ikkinchi bosqich. Proteinni qayta ishlash faqat eukariotlarda sodir bo'ladi. Bu mRNKning etukligi. Aniqroq qilib aytadigan bo'lsak, bu proteinni kodlamaydigan hududlarni olib tashlash va boshqaruv elementlarini qo'shishdir.
Xulosa
Ushbu maqolada qayta ishlash (biologiya) nima ekanligi tasvirlangan. Shuningdek, u RNK nima ekanligini aytadi, uning turlarini va transkripsiyadan keyingi modifikatsiyalarini sanab o'tadi. Eukariotlar va prokariotlarning o'ziga xos xususiyatlari ko'rib chiqiladi.
Nihoyat, qayta ishlash bu RNKdan oldingi etuk RNKni hosil qilish jarayoni ekanligini esga olish kerak.
