РНК и её виды

1. Государственное Автономное образовательное учреждение высшего образования г. Москвы «Московский городской педагогический

Выполнила:
студентка 1 курса 1 группы АФК
Григорьева Ульяна Сергеевна
Преподаватель: Алексеева Светлана Ивановна.

2.

РНК
Химический состав и модификации мономеров
Структура
Сравнение с ДНК
Типы РНК
Геномы, состоящие из РНК
Синтез и-РНК, его этапы.
Источники

3.

Рибонуклеи́ новая кислота́ (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две
другие — ДНК и белки),
которые содержатся в клетках всех живых организмов.
Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются
их ролью в трансляции.
Так, малые ядерные РНК принимают участие в
сплайсинге эукариотических матричных РНК и других процессах.
Помимо того, что молекулы РНК входят
в состав некоторых ферментов (например, теломеразы),
у отдельных РНК обнаружена собственная
ферментативная активность: способность вносить
разрывы в другие молекулы РНК или, наоборот,
«склеивать» два РНК-фрагмента. Такие РНК называются рибозимами.

4. Химический состав и модификации мономеров

Нуклеотиды РНК состоят из сахара — рибозы, к которой в положении 1'
присоединено одно из оснований: аденин, гуанин, цитозин или урацил.
Фосфатная группа соединяет рибозы в цепочку, образуя
связи с 3' атомом углеродаодной рибозы и в 5‘
положении другой. Фосфатные группы при
физиологическом рН отрицательно заряжены,
поэтому РНК — полианион. Роль многих других
модификаций не до конца изучена, но в рибосомальной РНК многие посттранскрипционные модификации находятся
в важных для функционирования рибосомы участках.
Например, на одном из рибонуклеотидов, участвующем в образовании пептидной
связи.

5. Структура

Азотистые основания в составе РНК могут
образовывать водородные связи между цитозином
и гуанином, аденином и урацилом, а также между
гуанином и урацилом. Однако возможны и другие
взаимодействия, например, несколько аденинов
могут образовывать петлю, или петля, состоящая из
четырёх нуклеотидов, в которой есть пара
оснований аденин — гуанин.
Примером зависимости функции молекул РНК от их
вторичной структуры являются участки
внутренней посадки рибосомы (IRES). IRES —
структура на 5' конце информационной РНК,
которая обеспечивает присоединение рибосомы в
обход обычного механизма инициации синтеза
белка, требующего наличия особого
модифицированного основания (кэпа) на 5' конце и
белковых факторов инициации. Первоначально
IRES были обнаружены в вирусных РНК, но сейчас
накапливается всё больше данных о том, что
клеточные мРНК также используют IRESзависимый механизм инициации в условиях
стресса.

6. Сравнение с ДНК

Между ДНК и РНК есть три основных
отличия:
ДНК содержит сахар дезоксирибозу,
РНК — рибозу, у которой есть
дополнительная, по сравнению с
дезоксирибозой, гидроксильная
группа. Эта группа увеличивает
вероятность гидролиза молекулы, то
есть уменьшает стабильность
молекулы РНК.
Нуклеотид, комплементарный аденину,
в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил —
неметилированная форма тимина.
ДНК существует в форме двойной
спирали, состоящей из двух отдельных
молекул. Молекулы РНК, в среднем,
гораздо короче и преимущественно
одноцепочечные.
Структурный анализ биологически
активных молекул РНК, включая тРНК,
рРНК, мяРНК и другие молекулы,
которые не кодируют белков, показал,
что они состоят не из одной длинной
спирали, а из многочисленных
коротких спиралей, расположенных
близко друг к другу и образующих
нечто, похожее на третичную
структуру белка.
В результате этого РНК может
катализировать химические реакции,
например, пептидил-трансферазный
центр рибосомы, участвующий в
образовании пептидной связи белков,
полностью состоит из РНК

7. Типы РНК

Участвующие в трансляции
Участвующие в регуляции генов
Информация о последовательности
роме роли отдельных молекул в
аминокислот белка содержится в
мРНК. Три последовательных
нуклеотида (кодон)
соответствуют одной
аминокислоте. В эукариотических
клетках транскрибированный
предшественник мРНК или пре-мРНК
процессируется с образованием
зрелой мРНК. Процессинг включает
удаление некодирующих белок
последовательностей (интронов).
После этого мРНК экспортируется
из ядра в цитоплазму, где к ней
присоединяются рибосомы,
транслирующие мРНК с помощью
соединённых с аминокислотами
тРНК.
регуляции генов, регуляторные
элементы могут формироваться в 5' и
3' нетранслируемых участках мРНК.
Эти элементы могут действовать
самостоятельно, предотвращая
инициацию трансляции, либо
присоединять белки, например,
ферритин или малые молекулы,
например, биотин.
В процессинге РНК
Многие РНК принимают участие в
модификации других РНК. Интроны
вырезаются из пре-мРНК
сплайсосомами, которые, кроме белков,
содержат несколько малых ядерных
РНК (мяРНК)

8. Геномы, состоящие из РНК

РНК-содержащие вирусы
Многие вирусы, например, вирус гриппа, на всех стадиях
содержат геном, состоящий исключительно из РНК. РНК
содержится внутри обычно белковой оболочки и
реплицируется с помощью закодированных в ней РНКзависимых РНК-полимераз. Вирусные геномы, состоящие
из РНК разделяются на
содержащие «плюс-цепь РНК», которая используется в
качестве и мРНК, и генома;
«минус-цепь РНК», которая служит только геномом, а в
качестве мРНК используется комплементарная ей
молекула;
двухцепоченые вирусы.
Вироиды — другая группа патогенов, содержащих РНК-
геном и не содержащих белок. Они реплицируются РНКполимеразами организма хозяина
Как и ДНК, РНК может
хранить информацию о
биологических процессах.
РНК может использоваться в
качестве генома вирусов и
вирусоподобных частиц.
РНК-геномы можно
разделить на те, которые не
имеют промежуточной
стадии ДНК и те, которые
для размножения
копируются в ДНК-копию и
обратно в РНК
(ретровирусы).

9.

Ретровирусы и ретротранспозоны
У других вирусов РНК-геном есть в течение только
одной из фаз жизненного цикла. Вирионы так
называемых ретровирусов содержат молекулы РНК,
которые при попадании в клетки хозяина служат
матрицей для синтеза ДНК-копии. В свою очередь, с
матрицы ДНК считывается РНК-геном. Кроме вирусов
обратную транскрипцию применяют и класс
мобильных элементов генома — ретротранспозоны

10. Синтез и-РНК, его этапы.

Р-РНК – рибосомальная. Входит в состав рибосом, включает
3000-5000 нуклеотидов. Составляет 80% от общей массы РНК
клетки. Она участвует в инициации, окончании синтеза и
отделения готовых молекул белка от рибосом.
И-РНК – информационная (матричная). Несёт генетическую
информацию, транскрибируемую с ДНК о структуре
полипептидной цепи в виде кодонов. Молекула включает от
300 до 3000 нуклеотидов и составляет 3-5% от общего
количества РНК.
Т-РНК – транспортная.Обеспечивает транспорт
активированных аминокислот к рибосомам. Активированная
аминокислота – это тройной комплекс фермента аминоацил тРНК синтетазы, аминокислоты и АТФ. Имеет вторичную
структуру в виде петель, напоминающую по форме листок
клевера. В средней части центральной петли находится
антикодон.
Существует три вида РНК:
рибосомальная, информационная,
транспортная. Все виды
синтезируются на молекуле ДНК в
ядре путём транскрипции.

11. Р-РНК – рибосомальная.

Рибосомная РНК (рРНК). Размер рибосомных РНК
эукариот составляет 5-28S (S - единица Сведберга
характеризующая скорость осаждения, седиментации
частиц при ультрацентрифугировании),
молекулярная масса 3,5-104— 1,5-Ю6 Д. Они содержат
120—3100 нуклеотидов. Рибосомная РНК
накапливается в ядре, в ядрышках. В ядрышки из
цитоплазмы транспортируются рибосомные белки, и
там происходит спонтанное образование субчастиц
рибосом путем объединения белков с
соответствующими рРНК. Субчастицы рибосомы
вместе или врозь транспортируются через поры
ядерной мембраны в цитоплазму.

12. И-РНК

Ма́ тричная рибонуклеи́ новая кислота́ — РНК, содержащая
информацию о первичной структуре белков. мРНК
синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего,
в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица
для синтеза белков. Тем самым мРНК играет важную роль в
«проявлении» генов.
Длина типичной зрелой мРНК составляет от нескольких сотен
до нескольких тысяч нуклеотидов. Самые длинные мРНК
отмечены у (+)оц РНК-содержащих вирусов, например
пикорнавирусов, однако следует помнить, что у этих вирусов
мРНК образует весь их геном.
ДНК нередко сравнивают с чертежами для изготовления
белков. Развивая эту инженерно-производственную аналогию,
можно сказать, что, если ДНК — это полный набор чертежей
для изготовления белков, находящийся на хранении в сейфе
директора завода, то мРНК — временная рабочая копия
чертежа отдельной детали, выдаваемая в сборочный цех.
Следует отметить, что ДНК не содержит чертежи взрослого
организма, а больше похожа на «рецепт» по его изготовлению.

13. тРНК

синтезируются обычной РНК-полимеразой в
случае прокариот и РНК-полимеразой III в случае
эукариот. Транскрипты генов тРНК подвергаются
многостадийному процессингу, который в конце
концов приводит к формированию типичной для
тРНК пространственной структуры. Процессинг тРНК
включает 5 ключевых этапов[3]

14. Транскрипция начинается со стартовой точки молекулы ДНК с участием фермента РНК-полимеразы, для эукариот – адениловый

1) Связывание РНК-полимеразы с
промотором;
2) Инициация – начало синтеза
(первая диэфирная связь между АТФ
и ГТФ и вторым нуклеотидом и-РНК);
3) Элонгация – рост цепи и-РНК;
4) Терминация – завершение синтеза
и-РНК.

15. У эукариот структурные гены разделены на экзоны и интроны. Экзоны – участки, несущие информацию, а интроны – не несущие

1) Первичный транскрипт – длинный
предшественник и-РНК с полной
информацией с молекулы ДНК (прои-РНК).
2) Процессинг – укорочение
первичного транскрипта путем
вырезания неинформативных
участков про-и-РНК (интронов) и
добавление групп нуклеотидов на 5’
и 3’ концах.
3) Сплайсинг – сшивание
информативных участков (экзонов) и
образование зрелой и-РНК.

16. Источники

http://appteka.ru/encik/encik_r/rnk.ht
m
http://xn-80ahc0abogjs.com/veterinariya_727/st
roenie-tipyi-rnk.html
http://xn-80ahc0abogjs.com/veterinariya_727/st
roenie-tipyi-rnk.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A
0%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%BD
%D1%83%D0%BA%D0%BB%D0%B5
%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2
%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8
%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82
%D0%B0