Məhz bu mərhələ eukariotlar və prokaryotlar kimi hüceyrələrdə mövcud genetik məlumatın həyata keçirilməsini fərqləndirir.
Bu konsepsiyanın təfsiri
İngilis dilindən tərcümə edilmiş bu termin "emal, emal" deməkdir. Emal, əvvəlcədən RNT-dən yetkin ribonuklein turşusu molekullarının formalaşması prosesidir. Başqa sözlə, bu, ilkin transkripsiya məhsullarının (müxtəlif tipli pre-RNT) artıq fəaliyyət göstərən molekullara çevrilməsinə səbəb olan reaksiyalar toplusudur.
R- və tRNT-nin işlənməsinə gəldikdə, bu, çox vaxt molekulların uclarından artıq fraqmentlərin kəsilməsi ilə bağlıdır. mRNT haqqında danışsaq, onda eukariotlarda bu prosesin bir çox mərhələdə getdiyini qeyd etmək olar.
Beləliklə, emalın ilkin transkriptin yetkin RNT molekuluna çevrilməsi olduğunu öyrəndikdən sonra onun xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirməyə dəyər.
Baxılan konsepsiyanın əsas xüsusiyyətləri
Bura aşağıdakılar daxildir:
- molekulun və RNT-nin hər iki ucunun modifikasiyası, bu müddət ərzində başlanğıcın yerini göstərən xüsusi nukleotid ardıcıllıqları onlara bağlanır.(son) yayım;
- splaycing - DNT intronlarına uyğun gələn qeyri-informativ ribonuklein turşusu ardıcıllığının kəsilməsi.
Prokariotlara gəlincə, onların mRNT-si emal olunmur. Sintez bitdikdən dərhal sonra işləmək qabiliyyətinə malikdir.
Sözügedən proses harada baş verir?
Hər hansı bir orqanizmdə RNT emalı nüvədə baş verir. Hər bir fərdi molekul növü üçün xüsusi fermentlər (onların qrupu) vasitəsilə həyata keçirilir. mRNT-dən birbaşa oxunan polipeptidlər kimi tərcümə məhsulları da emal edilə bilər. Əksər zülalların sözdə prekursor molekulları - kollagen, immunoqlobulinlər, həzm fermentləri, bəzi hormonlar bu dəyişikliklərə məruz qalır və bundan sonra onların orqanizmdə real fəaliyyəti başlayır.
Biz artıq öyrənmişik ki, emal əvvəlcədən RNT-dən yetkin RNT əmələ gətirmə prosesidir. İndi ribonuklein turşusunun özünün təbiətini araşdırmağa dəyər.
RNT: kimyəvi təbiət
Bu, DNT-də olduğu kimi bir-birinə 3' - 5'-fosfodiester körpüləri ilə bağlanmış pirimidin və purin ribonukleitidlərinin kopolimeri olan ribonuklein turşusudur.
Bu 2 növ molekulun oxşar olmasına baxmayaraq, onlar bir neçə cəhətdən fərqlənirlər.
RNT və DNT-nin fərqləndirici xüsusiyyətləri
Birincisi, ribonuklein turşusunda pirimidin və purin olan karbon qalığı var.əsaslar, fosfat qrupları - riboza, DNT isə 2'-deoksiribozaya malikdir.
İkincisi, pirimidin komponentləri də fərqlənir. Oxşar komponentlər adenin, sitozin, guaninin nukleotidləridir. RNT-də timin əvəzinə urasil var.
Üçüncüsü, RNT 1 zəncirli quruluşa malikdir, DNT isə 2 zəncirli molekuldur. Lakin ribonuklein turşusu zəncirində əks qütblü bölgələr (tamamlayıcı ardıcıllıq) var ki, bu da onun tək telinin qatlanmasına və "saç sancaqları" əmələ gəlməsinə imkan verir - 2 telli xüsusiyyətlərə malik strukturlar (yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi).
Dördüncüsü, RNT DNT zəncirlərindən yalnız birinə tamamlayıcı olan tək zəncirli olduğuna görə guaninin onun tərkibində sitozinlə, adeninin isə urasillə eyni tərkibdə olması şərt deyil.
Beşincisi, RNT qələvi ilə mononükleotidlərin 2', 3'-siklik diesterlərinə hidrolizə oluna bilər. Hidrolizdə aralıq məhsulun rolunu tərkibində 2'-hidroksil qrupları olmadığına görə DNT üçün oxşar proses zamanı əmələ gələ bilməyən 2', 3', 5-triester oynayır. DNT ilə müqayisədə ribonuklein turşusunun qələvi labilliyi həm diaqnostik, həm də analitik məqsədlər üçün faydalı xüsusiyyətdir.
1-zəncirli RNT-də olan məlumat adətən pirimidin və purin əsaslarının ardıcıllığı kimi, başqa sözlə, polimer zəncirinin ilkin strukturu şəklində həyata keçirilir.
Bu ardıcıllıqRNT-nin “oxuduğu” gen zəncirini (kodlaşdırma) tamamlayır. Bu xüsusiyyətə görə, bir ribonuklein turşusu molekulu xüsusi olaraq kodlaşdıran bir zəncirlə bağlana bilər, lakin kodlaşdırmayan DNT zəncirində bunu edə bilmir. T-nin U ilə əvəzlənməsi istisna olmaqla, RNT ardıcıllığı genin kodlaşdırılmayan zəncirinin ardıcıllığına bənzəyir.
RNT növləri
Demək olar ki, hamısı protein biosintezi kimi bir prosesdə iştirak edir. Aşağıdakı RNT növləri məlumdur:
- Matris (mRNA). Bunlar zülal sintezi üçün şablon rolunu oynayan sitoplazmik ribonuklein turşusu molekullarıdır.
- Ribozomal (rRNT). Bu, ribosomlar (zülal sintezində iştirak edən orqanellər) kimi struktur komponentlər kimi fəaliyyət göstərən sitoplazmik RNT molekuludur.
- Nəqliyyat (tRNA). Bunlar mRNT məlumatının artıq zülallarda olan amin turşusu ardıcıllığına tərcüməsində (tərcüməsində) iştirak edən nəqliyyat ribonuklein turşularının molekullarıdır.
Eukaryotik hüceyrələrdə, o cümlədən məməli hüceyrələrində əmələ gələn 1-ci transkript şəklində olan RNT-nin əhəmiyyətli hissəsi nüvədə deqradasiya prosesinə məruz qalır və bu prosesdə informasiya və struktur rolunu oynamır. sitoplazma.
İnsan hüceyrələrində (becərilmiş) zülal sintezində bilavasitə iştirak etməyən, lakin RNT emalına, eləcə də ümumi hüceyrə "arxitekturasına" təsir edən kiçik nüvə ribonuklein turşuları sinfi aşkar edilmişdir. Ölçüləri dəyişir, tərkibində 90 - 300 nukleotid var.
Ribonuklein turşusu əsas genetik materialdırbir sıra bitki və heyvan virusları. Bəzi RNT virusları heç vaxt RNT-nin DNT-yə əks transkripsiyasından keçmir. Ancaq yenə də bir çox heyvan virusları, məsələn, retroviruslar, 2 zəncirli DNT nüsxəsinin meydana gəlməsi ilə RNT-dən asılı əks transkriptaza (DNT polimeraza) tərəfindən idarə olunan RNT genomunun tərs tərcüməsi ilə xarakterizə olunur. Əksər hallarda, meydana çıxan 2-zəncirli DNT transkripti genomun içinə daxil edilir, daha sonra viral genlərin ifadəsini və RNT genomlarının yeni nüsxələrinin (həmçinin viral) istehsalını təmin edir.
Ribonuklein turşusunun transkripsiyadan sonrakı modifikasiyaları
Onun RNT polimerazaları ilə sintez edilən molekulları həmişə funksional olaraq qeyri-aktivdir və prekursorlar, yəni pre-RNT kimi fəaliyyət göstərir. Onlar yalnız RNT-nin müvafiq post-transkripsiya modifikasiyalarını - onun yetişmə mərhələlərini keçdikdən sonra artıq yetkin molekullara çevrilirlər.
Yetkin mRNT-nin əmələ gəlməsi uzanma mərhələsində RNT və II polimerazanın sintezi zamanı başlayır. Artıq tədricən böyüyən RNT zəncirinin 5'-ucuna GTP-nin 5'-ucu ilə bağlanır, sonra ortofosfat ayrılır. Bundan əlavə, guanin 7-metil-GTP görünüşü ilə metilləşdirilir. mRNT-nin bir hissəsi olan belə xüsusi qrupa "qapaq" (şapka və ya papaq) deyilir.
RNT-nin növündən (ribosomal, nəqliyyat, şablon və s.) asılı olaraq prekursorlar müxtəlif ardıcıl dəyişikliklərə məruz qalırlar. Məsələn, mRNT prekursorları birləşmə, metilləşmə, qapaqlanma, poliadenilləşmə və bəzən redaktədən keçir.
Eukariotlar: cəmixüsusiyyət
Eukaryotik hüceyrə canlı orqanizmlərin sahəsidir və nüvəni ehtiva edir. Bakteriyalara əlavə olaraq, arxeya, hər hansı bir orqanizm nüvədir. Bitkilər, göbələklər, heyvanlar, o cümlədən protistlər adlanan orqanizmlər qrupu, hamısı eukaryotik orqanizmlərdir. Onlar həm 1 hüceyrəli, həm də çoxhüceyrəlidirlər, lakin onların hamısı hüceyrə quruluşunun ümumi planına malikdir. Ümumiyyətlə qəbul edilir ki, bir-birinə bənzəməyən bu orqanizmlər eyni mənşəlidir, buna görə də nüvə qrupu ən yüksək dərəcəli monofiletik takson kimi qəbul edilir.
Ümumi fərziyyələrə əsaslanaraq, eukariotlar 1,5 - 2 milyard il əvvəl yaranmışdır. Onların təkamülündə mühüm rol simbiogenezə verilir - faqositoz qabiliyyətinə malik nüvəyə malik olan eukaryotik hüceyrənin simbiozu və onun udduğu bakteriyalar - plastidlərin və mitoxondrilərin prekursorları.
Prokaryotlar: ümumi xüsusiyyətlər
Bunlar nüvəsi olmayan (formalaşmış), qalan membran orqanoidləri (daxili) olmayan 1 hüceyrəli canlı orqanizmlərdir. Hüceyrə genetik materialının çoxunu ehtiva edən yeganə böyük dairəvi 2-zəncirli DNT molekulu histon zülalları ilə kompleks əmələ gətirməyən molekuldur.
Prokaryotlara arxeya və bakteriyalar, o cümlədən siyanobakteriyalar daxildir. Nüvəsiz hüceyrələrin nəsilləri - eukaryotik orqanoidlər - plastidlər, mitoxondriyalar. Onlar domen dərəcəsində 2 taksoya bölünür: Arxeya və Bakteriyalar.
Bu hüceyrələrin nüvə zərfi yoxdur, DNT-nin qablaşdırılması histonların iştirakı olmadan baş verir. Onların qidalanma növü osmotrofik, genetik materialdırbir halqada qapalı olan bir DNT molekulu ilə təmsil olunur və yalnız 1 replikon var. Prokaryotların membran quruluşuna malik orqanoidləri var.
Eukariotlar və prokaryotlar arasındakı fərq
Eukaryotik hüceyrələrin əsas xüsusiyyəti onlarda nüvədə yerləşən və qabıqla qorunan genetik aparatın olması ilə bağlıdır. Onların DNT-si xəttidir, histon zülalları, bakteriyalarda olmayan digər xromosom zülalları ilə əlaqələndirilir. Bir qayda olaraq, onların həyat dövründə 2 nüvə mərhələsi mövcuddur. Birində haploid xromosom dəsti var və sonradan birləşərək 2 haploid hüceyrə artıq 2-ci xromosom dəstini ehtiva edən diploid hüceyrə əmələ gətirir. Bu da olur ki, sonrakı bölünmə zamanı hüceyrə yenidən haploid olur. Bu cür həyat dövrü, eləcə də ümumiyyətlə diploidiya prokariotlar üçün xarakterik deyil.
Ən maraqlı fərq eukariotlarda öz genetik aparatına malik olan və bölünərək çoxalan xüsusi orqanoidlərin olmasıdır. Bu strukturlar membranla əhatə olunmuşdur. Bu orqanoidlər plastidlər və mitoxondriyalardır. Həyati fəaliyyət və quruluş baxımından onlar təəccüblü dərəcədə bakteriyalara bənzəyirlər. Bu vəziyyət alimləri onların eukariotlarla simbioza girmiş bakterial orqanizmlərin nəsilləri olduğunu düşünməyə vadar etdi.
Prokariotlarda bir neçə orqanoid var, onların heç biri 2-ci membranla əhatə olunmur. Onlarda endoplazmatik retikulum, Qolji aparatı və lizosomlar yoxdur.
Eukariotlar və prokaryotlar arasındakı digər mühüm fərq eukariotlarda endositoz fenomeninin, o cümlədən faqositozun olmasıdır.əksər qruplar. Sonuncu, membran qabarcığında saxlama yolu ilə tutmaq və sonra müxtəlif bərk hissəcikləri həzm etmək qabiliyyətidir. Bu proses orqanizmdə ən mühüm qoruyucu funksiyanı təmin edir. Faqositozun baş verməsi, ehtimal ki, onların hüceyrələrinin orta ölçülü olması ilə əlaqədardır. Prokaryotik orqanizmlər isə müqayisə olunmayacaq dərəcədə kiçikdir, buna görə də eukariotların təkamülü zamanı hüceyrəni əhəmiyyətli miqdarda qida ilə təmin etmək ehtiyacı yaranmışdır. Nəticədə, onların arasında ilk mobil yırtıcılar yarandı.
Protein biosintezində addımlardan biri kimi emal
Bu, transkripsiyadan sonra başlayan ikinci addımdır. Protein emalı yalnız eukariotlarda baş verir. Bu mRNT yetişməsidir. Dəqiq desək, bu, zülal üçün kodlaşdırmayan bölgələrin çıxarılması və nəzarət elementlərinin əlavə edilməsidir.
Nəticə
Bu məqalə emalın nə olduğunu təsvir edir (biologiya). O, həmçinin RNT-nin nə olduğunu izah edir, onun növlərini və transkripsiyadan sonrakı modifikasiyalarını sadalayır. Eukariotların və prokariotların fərqli xüsusiyyətləri nəzərə alınır.
Nəhayət, xatırlatmaq yerinə düşər ki, emal əvvəlcədən RNT-dən yetkin RNT-nin əmələ gəlməsi prosesidir.
