Det er dette stadiet som skiller implementeringen av tilgjengelig genetisk informasjon i celler som eukaryoter og prokaryoter.
Tolkning av dette konseptet
Oversatt fra engelsk betyr dette uttrykket "behandling, behandling." Prosessering er prosessen med dannelse av modne ribonukleinsyremolekyler fra pre-RNA. Dette er med andre ord et sett med reaksjoner som fører til transformasjon av primære transkripsjonsprodukter (pre-RNA av ulike typer) til allerede fungerende molekyler.
Når det gjelder prosessering av r- og tRNA, handler det oftest om å kutte av overflødige fragmenter fra endene av molekyler. Hvis vi snakker om mRNA, så her kan det bemerkes at i eukaryoter foregår denne prosessen i mange stadier.
Så, etter at vi allerede har lært at prosessering er transformasjon av et primært transkript til et modent RNA-molekyl, er det verdt å gå videre til å vurdere funksjonene.
Hovedtrekk ved konseptet som vurderes
Dette inkluderer følgende:
- modifikasjon av begge endene av molekylet og RNA, hvor spesifikke nukleotidsekvenser er festet til dem, som viser stedet for begynnelsen(slutt på) kringkasting;
- spleising - avskjæring av ikke-informative ribonukleinsyresekvenser som tilsvarer DNA-introner.
Når det gjelder prokaryoter, er ikke deres mRNA gjenstand for behandling. Den har evnen til å fungere umiddelbart etter slutten av syntesen.
Hvor finner den aktuelle prosessen sted?
I enhver organisme foregår RNA-prosessering i kjernen. Det utføres ved hjelp av spesielle enzymer (deres gruppe) for hver enkelt type molekyl. Translasjonsprodukter som polypeptider som leses direkte fra mRNA kan også behandles. De såk alte forløpermolekylene til de fleste proteiner - kollagen, immunglobuliner, fordøyelsesenzymer, noen hormoner - gjennomgår disse endringene, hvoretter deres virkelige funksjon i kroppen begynner.
Vi har allerede lært at prosessering er prosessen med å danne modent RNA fra pre-RNA. Nå er det verdt å fordype seg i naturen til selve ribonukleinsyren.
RNA: kjemisk natur
Dette er en ribonukleinsyre, som er en kopolymer av pyrimidin- og purin-ribonukleitider, som er forbundet med hverandre, akkurat som i DNA, med 3' - 5'-fosfodiesterbroer.
Til tross for at disse 2 typene molekyler er like, er de forskjellige på flere måter.
Kjennetegn ved RNA og DNA
For det første har ribonukleinsyre en karbonrest, som pyrimidin og purinbaser, fosfatgrupper - ribose, mens DNA har 2'-deoksyribose.
For det andre er pyrimidinkomponentene også forskjellige. Lignende komponenter er nukleotidene til adenin, cytosin, guanin. RNA inneholder uracil i stedet for tymin.
For det tredje har RNA en 1-trådet struktur, mens DNA er et 2-trådet molekyl. Men ribonukleinsyretråden inneholder regioner med motsatt polaritet (komplementær sekvens) som gjør at enkelttråden kan foldes opp og danne "hårnåler" - strukturer utstyrt med 2-trådete egenskaper (som vist i figuren ovenfor).
For det fjerde, på grunn av det faktum at RNA er en enkeltstreng som er komplementær til bare én av DNA-trådene, trenger ikke guanin å være tilstede i den i samme innhold som cytosin, og adenin som uracil.
For det femte kan RNA hydrolyseres med alkali til 2', 3'-sykliske diestere av mononukleotider. Rollen til et mellomprodukt i hydrolyse spilles av 2', 3', 5-triester, som ikke er i stand til å dannes i løpet av en lignende prosess for DNA på grunn av fraværet av 2'-hydroksylgrupper i den. Sammenlignet med DNA er den alkaliske labiliteten til ribonukleinsyre en nyttig egenskap for både diagnostiske og analytiske formål.
Informasjonen i 1-trådet RNA realiseres vanligvis som en sekvens av pyrimidin- og purinbaser, med andre ord i form av den primære strukturen til polymerkjeden.
Denne sekvensenkomplementær til genkjeden (kodende) som RNA'et "leses" fra. På grunn av denne egenskapen kan et ribonukleinsyremolekyl spesifikt binde seg til en kodende tråd, men er ikke i stand til å gjøre det med en ikke-kodende DNA-tråd. RNA-sekvensen, bortsett fra erstatningen av T med U, er lik den til den ikke-kodende strengen til genet.
RNA-typer
Nesten alle er involvert i en prosess som proteinbiosyntese. Følgende typer RNA er kjent:
- Matrise (mRNA). Dette er cytoplasmatiske ribonukleinsyremolekyler som fungerer som maler for proteinsyntese.
- Ribosomal (rRNA). Dette er et cytoplasmatisk RNA-molekyl som fungerer som strukturelle komponenter som ribosomer (organeller involvert i proteinsyntese).
- Transport (tRNA). Dette er molekyler av transportribonukleinsyrer som deltar i oversettelsen (translasjonen) av mRNA-informasjon til en aminosyresekvens som allerede finnes i proteiner.
En betydelig del av RNA i form av 1. transkripsjoner, som dannes i eukaryote celler, inkludert pattedyrceller, er gjenstand for nedbrytningsprosessen i kjernen, og spiller ingen informasjons- eller strukturell rolle i cytoplasma.
I humane celler (dyrket) ble det funnet en klasse av små nukleære ribonukleinsyrer, som ikke er direkte involvert i proteinsyntese, men påvirker RNA-prosessering, så vel som den generelle cellulære "arkitekturen". Størrelsene deres varierer, de inneholder 90 - 300 nukleotider.
Ribonukleinsyre er det viktigste genetiske materialet ien rekke plante- og dyrevirus. Noen RNA-virus går aldri gjennom revers transkripsjon av RNA til DNA. Men fortsatt er mange dyrevirus, for eksempel retrovirus, karakterisert ved omvendt translasjon av deres RNA-genom, regissert av RNA-avhengig revers transkriptase (DNA-polymerase) med dannelse av en 2-trådet DNA-kopi. I de fleste tilfeller blir det fremvoksende 2-trådede DNA-transkriptet introdusert i genomet, og gir ytterligere ekspresjon av virale gener og produksjon av nye kopier av RNA-genomer (også virale).
Post-transkripsjonelle modifikasjoner av ribonukleinsyre
Molekylene syntetisert med RNA-polymeraser er alltid funksjonelt inaktive og fungerer som forløpere, nemlig pre-RNA. De transformeres til allerede modne molekyler først etter at de har bestått de passende post-transkripsjonelle modifikasjonene av RNA - stadiene av dets modning.
Dannelse av modent mRNA begynner under syntesen av RNA og polymerase II på forlengelsesstadiet. Allerede til 5'-enden av den gradvis voksende RNA-tråden er festet av 5'-enden av GTP, deretter sp altes ortofosfatet av. Videre er guanin metylert med utseendet til 7-metyl-GTP. En slik spesiell gruppe, som er en del av mRNA, kalles en "cap" (hatt eller cap).
Avhengig av typen RNA (ribosom alt, transport, mal, etc.), gjennomgår forløpere ulike sekvensielle modifikasjoner. For eksempel gjennomgår mRNA-forløpere spleising, metylering, kapping, polyadenylering og noen ganger redigering.
Eukaryoter: tot altfunksjon
Den eukaryote cellen er domenet til levende organismer, og den inneholder kjernen. I tillegg til bakterier, archaea, er alle organismer nukleære. Planter, sopp, dyr, inkludert gruppen av organismer som kalles protister, er alle eukaryote organismer. De er både 1-cellede og flercellede, men de har alle en felles plan for cellulær struktur. Det er generelt akseptert at disse organismene, så ulikt, har samme opprinnelse, og det er grunnen til at atomgruppen oppfattes som et monofyletisk takson av høyeste rang.
Basert på vanlige hypoteser oppsto eukaryoter for 1,5 - 2 milliarder år siden. En viktig rolle i deres utvikling er gitt til symbiogenese - symbiosen til en eukaryot celle som hadde en kjerne som var i stand til fagocytose og bakterier svelget av den - forløpere til plastider og mitokondrier.
Prokaryoter: generelle kjennetegn
Dette er 1-cellede levende organismer som ikke har en kjerne (dannet), resten av membranorganellene (indre). Det eneste store sirkulære 2-trådete DNA-molekylet som inneholder mesteparten av det cellulære genetiske materialet er et som ikke danner et kompleks med histonproteiner.
Prokaryoter inkluderer arkea og bakterier, inkludert cyanobakterier. Etterkommere av ikke-nukleære celler - eukaryote organeller - plastider, mitokondrier. De er delt inn i 2 taxa innenfor domenerangeringen: Archaea and Bacteria.
Disse cellene har ikke en kjernefysisk konvolutt, DNA-pakking skjer uten involvering av histoner. Typen av ernæringen deres er osmotrofisk, og det genetiske materialetrepresentert av ett DNA-molekyl, som er lukket i en ring, og det er bare 1 replikon. Prokaryoter har organeller som har en membranstruktur.
Forskjellen mellom eukaryoter og prokaryoter
Det grunnleggende trekk ved eukaryote celler er assosiert med tilstedeværelsen av et genetisk apparat i dem, som er plassert i kjernen, hvor det er beskyttet av et skall. Deres DNA er lineært, assosiert med histonproteiner, andre kromosomale proteiner som er fraværende i bakterier. Som regel er 2 kjernefysiske faser tilstede i deres livssyklus. Man har et haploid sett med kromosomer, og deretter sammenslåing danner 2 haploide celler en diploid celle, som allerede inneholder det andre settet med kromosomer. Det hender også at under etterfølgende deling blir cellen igjen haploid. Denne typen livssyklus, så vel som diploidi generelt, er ikke karakteristisk for prokaryoter.
Den mest interessante forskjellen er tilstedeværelsen av spesielle organeller i eukaryoter, som har sitt eget genetiske apparat og formerer seg ved deling. Disse strukturene er omgitt av en membran. Disse organellene er plastider og mitokondrier. Når det gjelder vital aktivitet og struktur, ligner de overraskende på bakterier. Denne omstendigheten fikk forskere til å tro at de er etterkommere av bakterielle organismer som gikk inn i symbiose med eukaryoter.
Prokaryoter har få organeller, hvorav ingen er omgitt av en 2. membran. De mangler det endoplasmatiske retikulum, Golgi-apparatet og lysosomer.
En annen viktig forskjell mellom eukaryoter og prokaryoter er tilstedeværelsen av fenomenet endocytose i eukaryoter, inkludert fagocytose ide fleste grupper. Sistnevnte er evnen til å fange opp ved hjelp av inneslutning i en membranboble, og deretter fordøye ulike faste partikler. Denne prosessen gir den viktigste beskyttende funksjonen i kroppen. Forekomsten av fagocytose skyldes antagelig det faktum at cellene deres er av middels størrelse. Prokaryote organismer er derimot urimelig mindre, og det er grunnen til at det i løpet av utviklingen av eukaryoter oppsto et behov knyttet til å forsyne cellen med en betydelig mengde mat. Som et resultat oppsto de første mobile rovdyrene blant dem.
Behandling som ett av trinnene i proteinbiosyntese
Dette er det andre trinnet som starter etter transkripsjon. Proteinbehandling skjer bare i eukaryoter. Dette er mRNA-modning. For å være presis er dette fjerning av regioner som ikke koder for et protein, og tillegg av kontroller.
Konklusjon
Denne artikkelen beskriver hva prosessering er (biologi). Den forteller også hva RNA er, viser dens typer og post-transkripsjonelle modifikasjoner. De særegne trekkene til eukaryoter og prokaryoter vurderes.
Til slutt er det verdt å minne om at prosessering er prosessen med å danne modent RNA fra pre-RNA.
