Tämä vaihe erottaa saatavilla olevan geneettisen tiedon toteutumisen soluissa, kuten eukaryooteissa ja prokaryooteissa.
Tämän käsitteen tulkinta
Englannista käännettynä tämä termi tarkoittaa "käsittelyä, käsittelyä". Prosessointi on prosessi, jossa muodostuu kypsiä ribonukleiinihappomolekyylejä pre-RNA:sta. Toisin sanoen tämä on joukko reaktioita, jotka johtavat primääristen transkriptiotuotteiden (erityyppisten esi-RNA:n) muuntamiseen jo toimiviksi molekyyleiksi.
Mitä r- ja tRNA:n prosessoinnissa tulee, se johtuu useimmiten ylimääräisten fragmenttien leikkaamisesta molekyylien päistä. Jos puhumme mRNA:sta, niin tässä voidaan todeta, että eukaryooteissa tämä prosessi etenee monissa vaiheissa.
Joten, kun olemme jo oppineet, että prosessointi on ensisijaisen transkriptin muuntamista kypsäksi RNA-molekyyliksi, on syytä siirtyä sen ominaisuuksien pohtimiseen.
Tarkasteltavan konseptin pääpiirteet
Tämä sisältää seuraavat:
- molekyylin sekä RNA:n päiden modifiointi, jonka aikana niihin kiinnitetään spesifisiä nukleotidisekvenssejä, jotka osoittavat alun paikanlähetyksen loppu;
- silmukointi - DNA:n introneita vastaavien ei-informatiivisten ribonukleiinihapposekvenssien leikkaaminen.
Mitä tulee prokaryooteihin, niiden mRNA:ta ei käsitellä. Sillä on kyky toimia heti synteesin päätyttyä.
Missä kyseinen prosessi tapahtuu?
Missä tahansa organismissa RNA:n prosessointi tapahtuu ytimessä. Se suoritetaan erityisten entsyymien (niiden ryhmän) avulla jokaiselle yksittäiselle molekyylityypille. Translaatiotuotteita, kuten polypeptidejä, jotka luetaan suoraan mRNA:sta, voidaan myös käsitellä. Useimpien proteiinien ns. esiastemolekyylit - kollageeni, immunoglobuliinit, ruoansulatusentsyymit, jotkut hormonit - käyvät läpi nämä muutokset, minkä jälkeen niiden todellinen toiminta kehossa alkaa.
Olemme jo oppineet, että prosessointi on prosessi, jossa muodostuu kypsä RNA pre-RNA:sta. Nyt kannattaa tutustua itse ribonukleiinihapon luonteeseen.
RNA: kemiallinen luonne
Tämä on ribonukleiinihappo, joka on pyrimidiini- ja puriiniribonukleotidien kopolymeeri, jotka liittyvät toisiinsa, kuten DNA:ssa, 3' - 5'-fosfodiesterisilloilla.
Huolimatta siitä, että nämä kaksi molekyylityyppiä ovat samank altaisia, ne eroavat toisistaan useilla tavoilla.
RNA:n ja DNA:n erottavat piirteet
Ensinnäkin ribonukleiinihapossa on hiilitähde, johon pyrimidiini ja puriiniemäkset, fosfaattiryhmät - riboosi, kun taas DNA:ssa on 2'-deoksiriboosi.
Toiseksi myös pyrimidiinikomponentit eroavat toisistaan. Samanlaisia komponentteja ovat adeniinin, sytosiinin, guaniinin nukleotidit. RNA sisältää urasiilia tymiinin sijaan.
Kolmanneksi, RNA:lla on yksijuosteinen rakenne, kun taas DNA:lla on 2-juosteinen molekyyli. Mutta ribonukleiinihappojuoste sisältää alueita, joilla on vastakkainen polariteetti (komplementaarinen sekvenssi), jotka sallivat sen yksittäisen juosteen laskostumisen ja muodostaa "hiusneuloja" - rakenteita, joilla on 2-juosteiset ominaisuudet (kuten yllä olevasta kuvasta näkyy).
Neljänneksi, koska RNA on yksijuoste, joka on komplementaarinen vain yhdelle DNA-juosteesta, guaniinin ei tarvitse olla siinä samassa pitoisuudessa kuin sytosiinia ja adeniinia urasiilina.
Viidenneksi RNA voidaan hydrolysoida alkalilla mononukleotidien 2', 3'-syklisiksi diestereiksi. Välituotteena hydrolyysissä on 2', 3', 5-triesteri, joka ei pysty muodostumaan samanlaisen DNA:n prosessin aikana, koska siinä ei ole 2'-hydroksyyliryhmiä. DNA:han verrattuna ribonukleiinihapon alkalinen labilisuus on hyödyllinen ominaisuus sekä diagnostisiin että analyyttisiin tarkoituksiin.
1-juosteisen RNA:n sisältämä tieto toteutuu yleensä pyrimidiini- ja puriiniemästen sekvenssinä, toisin sanoen polymeeriketjun primäärirakenteen muodossa.
Tämä sarjakomplementaarinen geeniketjulle (koodaa), josta RNA "luetaan". Tästä ominaisuudesta johtuen ribonukleiinihappomolekyyli voi sitoutua spesifisesti koodaavaan juosteeseen, mutta ei pysty sitoutumaan koodaamattomaan DNA-juosteeseen. RNA-sekvenssi, paitsi T:n korvaaminen U:lla, on samanlainen kuin geenin ei-koodaavan juosteen sekvenssi.
RNA-tyypit
Melkein kaikki heistä osallistuvat sellaiseen prosessiin kuin proteiinien biosynteesiin. Seuraavat RNA-tyypit tunnetaan:
- Matriisi (mRNA). Nämä ovat sytoplasmisia ribonukleiinihappomolekyylejä, jotka toimivat proteiinisynteesin templaatteina.
- Ribosomaalinen (rRNA). Tämä on sytoplasminen RNA-molekyyli, joka toimii rakennekomponentteina, kuten ribosomeina (proteiinisynteesiin osallistuvia organelleja).
- Kuljetus (tRNA). Nämä ovat kuljetusribonukleiinihappojen molekyylejä, jotka osallistuvat mRNA-informaation translaatioon (translaatioon) proteiineissa olevaksi aminohapposekvenssiksi.
Merkittävä osa RNA:sta 1. transkriptien muodossa, jotka muodostuvat eukaryoottisoluissa, mukaan lukien nisäkässoluissa, on alttiina hajoamisprosessille tumassa, eikä sillä ole informaatiota tai rakenteellista roolia sytoplasma.
Ihmissoluista (viljellyistä) löydettiin luokka pieniä tumaribonukleiinihappoja, jotka eivät ole suoraan mukana proteiinisynteesissä, mutta vaikuttavat RNA:n prosessointiin sekä solun yleiseen "arkkitehtuuriin". Niiden koot vaihtelevat, ne sisältävät 90 - 300 nukleotidia.
Ribonukleiinihappo on tärkein geneettinen materiaaliuseita kasvi- ja eläinviruksia. Jotkut RNA-virukset eivät koskaan käy läpi RNA:n käänteistranskriptiota DNA:ksi. Mutta silti, monille eläinviruksille, esimerkiksi retroviruksille, on tunnusomaista niiden RNA-genomin käänteinen translaatio, jota ohjaa RNA-riippuvainen käänteiskopioija (DNA-polymeraasi) ja muodostuu 2-juosteinen DNA-kopio. Useimmissa tapauksissa esiintuleva 2-juosteinen DNA-transkripti viedään genomiin, mikä edelleen mahdollistaa virusgeenien ilmentymisen ja uusien RNA-genomien (myös viruksen) kopioiden tuotannon.
Ribonukleiinihapon transkription jälkeiset modifikaatiot
Sen RNA-polymeraasien kanssa syntetisoidut molekyylit ovat aina toiminnallisesti inaktiivisia ja toimivat prekursoreina, nimittäin esi-RNA:na. Ne muuttuvat jo kypsiksi molekyyleiksi vasta sen jälkeen, kun ne ovat läpäisseet RNA:n asianmukaiset transkription jälkeiset modifikaatiot - sen kypsymisvaiheet.
Kypsän mRNA:n muodostuminen alkaa RNA:n ja polymeraasi II:n synteesin aikana elongaatiovaiheessa. Jo vähitellen kasvavan RNA-juosteen 5'-päähän on kiinnittynyt GTP:n 5'-päähän, minkä jälkeen ortofosfaatti irtoaa. Lisäksi guaniini metyloituu 7-metyyli-GTP:n ilmetessä. Tällaista erityisryhmää, joka on osa mRNA:ta, kutsutaan "korkiksi" (hattu tai korkki).
RNA:n tyypistä (ribosomi, kuljetus, templaatti jne.) riippuen prekursoreihin tehdään erilaisia peräkkäisiä modifikaatioita. Esimerkiksi mRNA-prekursorit läpikäyvät silmukoinnin, metyloinnin, cappingin, polyadenylaation ja joskus editoinnin.
Eukaryootit: yhteensäominaisuus
Eukaryoottisolu on elävien organismien alue, ja se sisältää ytimen. Bakteerien, arkeoiden lisäksi kaikki organismit ovat ydinaineita. Kasvit, sienet, eläimet, mukaan lukien protisteiksi kutsuttu organismiryhmä, ovat kaikki eukaryoottisia organismeja. Ne ovat sekä yksisoluisia että monisoluisia, mutta niillä kaikilla on yhteinen solurakennesuunnitelma. On yleisesti hyväksyttyä, että näillä niin erilaisilla organismeilla on sama alkuperä, minkä vuoksi ydinryhmää pidetään korkeimman tason monofyleettisenä taksonina.
Yleisten hypoteesien perusteella eukaryootit syntyivät 1,5-2 miljardia vuotta sitten. Tärkeä rooli niiden evoluutiossa on symbiogeneesillä - eukaryoottisen solun symbioosilla, jossa oli fagosytoosiin kykenevä ydin ja sen nielemät bakteerit - plastidien ja mitokondrioiden esiasteet.
Prokaryootit: yleiset ominaisuudet
Nämä ovat 1-soluisia eläviä organismeja, joilla ei ole ydintä (muodostunut), loput kalvoorganellit (sisäiset). Ainoa suuri pyöreä 2-juosteinen DNA-molekyyli, joka sisältää suurimman osan solun geneettisestä materiaalista, on sellainen, joka ei muodosta kompleksia histoniproteiinien kanssa.
Prokaryootteja ovat arkeat ja bakteerit, mukaan lukien syanobakteerit. Ei-ydinsolujen jälkeläiset - eukaryoottiset organellit - plastidit, mitokondriot. Ne on jaettu kahteen taksoniin verkkotunnuksen sisällä: Archaea ja Bacteria.
Näillä soluilla ei ole tuman vaippaa, DNA:n pakkaaminen tapahtuu ilman histonien osallistumista. Niiden ravintotyyppi on osmotrofinen ja geneettinen materiaaliedustaa yksi DNA-molekyyli, joka on suljettu renkaaseen, ja replikoni on vain yksi. Prokaryooteissa on organelleja, joilla on kalvorakenne.
Eukaryoottien ja prokaryoottien välinen ero
Eukaryoottisolujen perusominaisuus liittyy niiden geneettisen laitteen läsnäoloon, joka sijaitsee ytimessä, jossa sitä suojaa kuori. Niiden DNA on lineaarinen ja liittyy histoniproteiineihin, muihin kromosomaalisiin proteiineihin, joita bakteereista puuttuu. Yleensä niiden elinkaaressa on 2 ydinfaasia. Yhdellä on haploidi joukko kromosomeja, ja myöhemmin sulautuessaan 2 haploidista solua muodostavat diploidisen solun, joka sisältää jo toisen kromosomisarjan. Tapahtuu myös, että myöhemmän jakautumisen aikana solusta tulee jälleen haploidi. Tällainen elinkaari, kuten myös diploidia yleensä, ei ole prokaryooteille ominaista.
Mielenkiintoisin ero on erityisten organellien läsnäolo eukaryooteissa, joilla on oma geneettinen laite ja jotka lisääntyvät jakautumalla. Näitä rakenteita ympäröi kalvo. Nämä organellit ovat plastideja ja mitokondrioita. Elintoiminnan ja rakenteen suhteen ne ovat yllättävän samanlaisia kuin bakteerit. Tämä seikka sai tutkijat ajattelemaan, että he ovat eukaryoottien kanssa symbioosissa tulleiden bakteeri-organismien jälkeläisiä.
Prokaryooteissa on vähän organelleja, joista yhtäkään ei ympäröi toinen kalvo. Heiltä puuttuu endoplasminen verkkokalvo, Golgin laite ja lysosomit.
Toinen tärkeä ero eukaryoottien ja prokaryoottien välillä on endosytoosi-ilmiön esiintyminen eukaryooteissa, mukaan lukien fagosytoosiuseimmat ryhmät. Jälkimmäinen on kyky vangita sulkemalla kalvokuplaan ja sulattaa sitten erilaisia kiinteitä hiukkasia. Tämä prosessi tarjoaa kehon tärkeimmän suojatoiminnon. Fagosytoosin esiintyminen johtuu oletettavasti siitä, että niiden solut ovat keskikokoisia. Prokaryoottiorganismit sen sijaan ovat suhteettoman pienempiä, minkä vuoksi eukaryoottien evoluution aikana syntyi tarve toimittaa solulle merkittävä määrä ravintoa. Tämän seurauksena ensimmäiset liikkuvat petoeläimet nousivat heidän joukkoonsa.
Prosessointi yhtenä proteiinibiosynteesin vaiheista
Tämä on toinen vaihe, joka alkaa transkription jälkeen. Proteiinin prosessointi tapahtuu vain eukaryooteissa. Tämä on mRNA:n kypsymistä. Tarkemmin sanottuna tämä on sellaisten alueiden poistamista, jotka eivät koodaa proteiinia, ja kontrollien lisäämistä.
Johtopäätös
Tässä artikkelissa kuvataan, mitä käsittely on (biologia). Se kertoo myös, mikä RNA on, luettelee sen tyypit ja transkription jälkeiset modifikaatiot. Eukaryoottien ja prokaryoottien erityispiirteet otetaan huomioon.
Lopuksi on syytä muistaa, että prosessointi on prosessi, jossa pre-RNA:sta muodostuu kypsä RNA.
