Информационные РНК

Биосинтез РНК

Синтез РНК на ДНК-матрице называется транскрипцией (переписыванием), происходит в ядре клеток с помощью РНК-полимерозы.

Рибонуклеиновые кислоты содержатся во всех живых клетках виде одноцепочных молекул, которые, как и ДНК, состоят из нуклеотидов, однако в состав нуклеотидов РНК место дезоксирибозы входит рибоза, а вместо тимина − другое пиримидиновое основание − урацил. Отдельные участки нуклеотидной цепи РНК связываются водородными связями.

Синтез белков, информация о строении которых зашифрована в последовательности расположения нуклеотидов в цепи ДНК, происходит на рибосомах, расположенных в цитоплазме. Следовательно, для осуществления этого синтеза необходимо перенести генетическую информацию из ядра в цитоплазму. Таким посредником в синтезе белка является одна из рибонуклеиновых кислот − информационная РНК (иРНК), называемая также матричной РНК (мРНК). В синтезе белка участвуют также транспортные тРНК и рибосомные рРНК.

Нуклеотиды, из которых синтезируются РНК, присоединяются к лидирующей цепи по принципу комплементарности, который имеет место при репликации ДНК, и с помощью РНК-полимеразы соединяются между собой, образуя полинуклеотидную цепь РНК. Количество РНК в каждой клетке зависит от количества синтезируемого белка. Молекулы РНК менее стабильны, чем молекулы ДНК, поэтому именно ДНК используется в качестве хранилища генетической информации.

На долю иРНК приходиться 3-5% всех, они имеет самое простое строение − одноцепочная молекула, состоящая из 70-10000 нуклеотидов. При синтезе иРНК на одной из цепей ДНК происходит спаривание оснований так же, как и при воспроизводжстве самой ДНК: присутствие аденина в матричной цени ДНК определяет присоединение урацила к образующейся цепи РНК, а цитозина − присоединение гистидина.

Поскольку иРНК образуются непосредственно на цепи ДНК и являются её копией, то информация о последовательности аминокислотных остатков, записанная с помощью нуклеотидных оснований в ДНК превращается в последовательность комплиментарных оснований на молекуле РНК. В этом генетическом коде одной аминокислоте белка соответствует набор 3-х оснований – триплет, расположенных в определённой последовательности. Этот триплет оснований называется кодоном. Четыре основания аденин A, урацил U,гуанин G и цитозин С можно комбинировать 64 способами, и, поскольку эти 64 комбинации используются для кодировки 21-ой аминокислоты, то генетический код является вырожденным, то есть одна аминокислота кодируется несколькими различными комбинациями. Генетические коды для различных аминокислот приведены на рисунке…

Три триплета (UUA, UAG, UGA) кодируют окончание синтеза – терминацию(стоп-кодоны), о один (AUG) кодирует начало синтеза белковой молекулы с метионина.

Длина иРНК зависит от длины полипептидной цепи, которую она кодирует. Поскольку иРНК служит для синтеза белка, то она существует пока идёт синтез (от нескольких минут у бактерий до нескольких дней у млекопитающих).