Дәл осы кезең эукариоттар мен прокариоттар сияқты жасушаларда қолжетімді генетикалық ақпараттың жүзеге асуын ерекшелендіреді.
Бұл ұғымды түсіндіру
Ағылшын тілінен аударылған бұл термин «өңдеу, өңдеу» дегенді білдіреді. Өңдеу – алдын ала РНҚ-дан жетілген рибонуклеин қышқылы молекулаларының түзілу процесі. Басқаша айтқанда, бұл бастапқы транскрипция өнімдерінің (әртүрлі типтегі пре-РНҚ) қазірдің өзінде жұмыс істейтін молекулаларға айналуына әкелетін реакциялар жиынтығы.
r- және тРНҚ өңдеуге келетін болсақ, бұл көбінесе молекулалардың ұштарынан артық фрагменттерді кесумен байланысты. Егер мРНҚ туралы айтатын болсақ, онда бұл жерде эукариоттарда бұл процесс көптеген кезеңдерде жүретінін атап өтуге болады.
Сонымен, өңдеу – бұл бастапқы транскрипттің жетілген РНҚ молекуласына айналу екенін білгеннен кейін, оның ерекшеліктерін қарастыруға көшкен жөн.
Қарастырылып отырған тұжырымдаманың негізгі мүмкіндіктері
Бұл мыналарды қамтиды:
- молекуланың екі ұшының да, РНҚ-ның да модификациясы, оның барысында оларға нақты нуклеотидтер тізбегі бекітіліп, басталу орнын көрсетеді.(соңы) трансляция;
- сплайсинг - ДНҚ интрондарына сәйкес келетін ақпараттық емес рибонуклеин қышқылы тізбектерін кесу.
Прокариоттарға келетін болсақ, олардың мРНҚ өңдеуге жатпайды. Оның синтез аяқталғаннан кейін бірден жұмыс істеу мүмкіндігі бар.
Қарастырылған процесс қайда өтеді?
Кез келген организмде РНҚ өңдеу ядрода жүреді. Ол молекуланың әрбір жеке түрі үшін арнайы ферменттер (олардың тобы) арқылы жүзеге асырылады. иРНҚ-дан тікелей оқылатын полипептидтер сияқты трансляция өнімдері де өңделуі мүмкін. Көптеген ақуыздардың прекурсорлық молекулалары - коллаген, иммуноглобулиндер, ас қорыту ферменттері, кейбір гормондар - бұл өзгерістерге ұшырайды, содан кейін олардың ағзадағы нақты қызметі басталады.
Өңдеу бұл алдын ала РНҚ-дан жетілген РНҚ қалыптастыру процесі екенін білдік. Енді рибонуклеин қышқылының табиғатын зерттеген жөн.
РНҚ: химиялық табиғат
Бұл рибонуклеин қышқылы, ол пиримидин мен пурин рибонуклеитидтерінің сополимері болып табылады, олар бір-бірімен ДНҚ-дағы сияқты 3' - 5'-фосфодиэфир көпірлері арқылы байланысқан.
Молекулалардың бұл 2 түрі ұқсас болғанымен, олар бірнеше жолмен ерекшеленеді.
РНҚ мен ДНҚ-ның айырмашылығы
Біріншіден, рибонуклеин қышқылының көміртегі қалдығы бар, оған пиримидин мен пурин кіреді.негіздер, фосфат топтары - рибоза, ал ДНҚ-да 2'-дезоксирибоза болады.
Екіншіден, пиримидин компоненттері де ерекшеленеді. Ұқсас құрамдастарға аденин, цитозин, гуаниннің нуклеотидтері жатады. РНҚ-да тиминнің орнына урацил бар.
Үшіншіден, РНҚ 1 тізбекті құрылымға ие, ал ДНҚ 2 тізбекті молекула. Бірақ рибонуклеин қышқылының тізбегінде қарама-қарсы полярлық аймақтар (комплементарлы бірізділік) бар, бұл оның бір жіпшесінің жиналуына және «шаш түйреуіштерін» құруына мүмкіндік береді - 2 жіпті сипаттамаларға ие құрылымдар (жоғарыдағы суретте көрсетілгендей).
Төртіншіден, РНҚ ДНҚ тізбегінің біреуіне ғана комплементарлы бір тізбек болғандықтан, оның құрамында гуаниннің цитозинмен, ал адениннің урацилмен бірдей құрамда болуы міндетті емес.
Бесіншіден, РНҚ сілтімен мононуклеотидтердің 2', 3'-циклді диэстерлеріне дейін гидролизденуі мүмкін. Гидролиздегі аралық өнімнің рөлін 2', 3', 5- триэфир атқарады, ол ДНҚ үшін ұқсас процесс барысында құрамында 2'-гидроксилді топтардың болмауына байланысты түзілмейді. ДНҚ-мен салыстырғанда рибонуклеин қышқылының сілтілі лабильділігі диагностикалық және аналитикалық мақсаттар үшін пайдалы қасиет болып табылады.
1-тізбекті РНҚ-дағы ақпарат әдетте пиримидиндік және пуриндік негіздердің тізбегі ретінде, басқаша айтқанда, полимер тізбегінің бастапқы құрылымы түрінде жүзеге асады.
Бұл реттілікРНҚ «оқылатын» ген тізбегіне (кодтау) комплементарлы. Осы қасиетіне байланысты рибонуклеин қышқылының молекуласы кодтаушы тізбекпен арнайы байланыса алады, бірақ оны кодтамайтын ДНҚ тізбегімен жасай алмайды. Т-ның U-мен ауыстырылуын қоспағанда, РНҚ тізбегі геннің кодталмаған тізбегіне ұқсас.
РНҚ түрлері
Олардың барлығы дерлік ақуыз биосинтезі сияқты процеске қатысады. РНҚ-ның келесі түрлері белгілі:
- Матрица (мРНҚ). Бұл ақуыз синтезі үшін шаблон ретінде әрекет ететін цитоплазмалық рибонуклеин қышқылының молекулалары.
- Рибосомалық (рРНҚ). Бұл рибосомалар (ақуыз синтезіне қатысатын органеллалар) сияқты құрылымдық компоненттер ретінде әрекет ететін цитоплазмалық РНҚ молекуласы.
- Тасымалдау (tRNA). Бұл белоктардағы аминқышқылдарының тізбегіне мРНҚ ақпаратының трансляциясына (трансляциясына) қатысатын тасымалдау рибонуклеин қышқылдарының молекулалары.
Эукариоттық жасушаларда, соның ішінде сүтқоректілердің жасушаларында түзілетін 1-транскрипт түріндегі РНҚ-ның маңызды бөлігі ядрода ыдырау процесіне ұшырайды және оның құрылымында ақпараттық немесе құрылымдық рөл атқармайды. цитоплазма.
Адам жасушаларында (өсірілетін) ақуыз синтезіне тікелей қатыспайтын, бірақ РНҚ өңдеуіне, сондай-ақ жалпы жасушалық «архитектураға» әсер ететін ұсақ ядролық рибонуклеин қышқылдарының класы табылды. Олардың өлшемдері әртүрлі, олардың құрамында 90 - 300 нуклеотид бар.
Рибонуклеин қышқылы негізгі генетикалық материал болып табыладыөсімдіктер мен жануарлардың бірқатар вирустары. Кейбір РНҚ вирустары ешқашан РНҚ-ның ДНҚ-ға кері транскрипциясын өткізбейді. Бірақ бәрібір, көптеген жануарлар вирустары, мысалы, ретровирустар, 2 тізбекті ДНҚ көшірмесін құра отырып, РНҚ-тәуелді кері транскриптаза (ДНҚ полимераза) арқылы бағытталған, РНҚ геномының кері трансляциясымен сипатталады. Көп жағдайда пайда болған 2 тізбекті ДНҚ транскрипті геномға енгізіледі, одан әрі вирустық гендердің экспрессиясын және РНҚ геномдарының жаңа көшірмелерін (сонымен бірге вирустық) өндіруді қамтамасыз етеді.
Рибонуклеин қышқылының транскрипциядан кейінгі модификациялары
Оның РНҚ полимеразаларымен синтезделген молекулалары әрқашан функционалды белсенді емес және прекурсорлар, атап айтқанда пре-РНҚ ретінде әрекет етеді. Олар РНҚ-ның сәйкес транскрипциядан кейінгі модификацияларынан – оның жетілу кезеңдерін өткеннен кейін ғана жетілген молекулаларға айналады.
Жетілген мРНҚ түзілуі элонгация сатысында РНҚ және II полимераза синтезі кезінде басталады. Бірте-бірте өсіп келе жатқан РНҚ тізбегінің 5'-ұшына GTP 5'-ұшымен бекітіледі, содан кейін ортофосфат бөлінеді. Әрі қарай, гуанин 7-метил-ГТФ пайда болуымен метилденеді. мРНҚ құрамына кіретін мұндай ерекше топты «қалпақ» (қалпақ немесе қалпақ) деп атайды.
РНҚ түріне байланысты (рибосомалық, тасымалдау, шаблон және т.б.) прекурсорлар әртүрлі реттік модификацияларға ұшырайды. Мысалы, мРНҚ прекурсорлары сплайцинациядан, метилденуден, жабудан, полиаденилденуден және кейде өңдеуден өтеді.
Эукариоттар: барлығыфункция
Эукариоттық жасуша тірі организмдердің домені болып табылады және оның құрамында ядро бар. Бактериялардан басқа, архейлер, кез келген организмдер ядролық болып табылады. Өсімдіктер, саңырауқұлақтар, жануарлар, соның ішінде протистикалық деп аталатын организмдер тобы - барлығы эукариоттық организмдер. Олардың екеуі де 1 жасушалы және көп жасушалы, бірақ олардың барлығында жасуша құрылымының ортақ жоспары бар. Бір-біріне ұқсамайтын бұл организмдердің шығу тегі бір екені жалпы қабылданған, сондықтан ядролық топ ең жоғары дәрежелі монофилетикалық таксон ретінде қабылданады.
Жалпы гипотеза негізінде эукариоттар 1,5 - 2 миллиард жыл бұрын пайда болған. Олардың эволюциясында симбиогенез маңызды рөл атқарады - фагоцитозға қабілетті ядросы бар эукариоттық жасуша мен оны жұтқан бактериялар - пластидтер мен митохондриялардың прекурсорлары.
Прокариоттар: жалпы сипаттамалар
Бұл 1-жасушалы тірі организмдер, олардың ядросы жоқ (түзілген), қалған мембраналық органеллалар (ішкі). Жасушалық генетикалық материалдың көп бөлігін қамтитын жалғыз үлкен дөңгелек 2 тізбекті ДНҚ молекуласы гистон ақуыздарымен кешен түзбейтін молекула болып табылады.
Прокариоттарға археялар мен бактериялар, соның ішінде цианобактериялар жатады. Ядролық емес жасушалардың ұрпақтары – эукариоттық органоидтар – пластидтер, митохондриялар. Олар домен дәрежесінде 2 таксонға бөлінеді: Архей және Бактерия.
Бұл жасушаларда ядролық қабық болмайды, ДНҚ-ның қаптамасы гистондардың қатысуынсыз жүреді. Олардың қоректену түрі осмотрофты, ал генетикалық материалсақинада тұйықталған бір ДНҚ молекуласымен ұсынылған және тек 1 репликон бар. Прокариоттардың мембраналық құрылымы бар органоидтары бар.
Эукариоттар мен прокариоттардың айырмашылығы
Эукариоттық жасушалардың іргелі ерекшелігі оларда қабықпен қорғалған ядрода орналасқан генетикалық аппараттың болуымен байланысты. Олардың ДНҚ-сы сызықты, гистон ақуыздарымен, бактерияларда жоқ басқа хромосомалық ақуыздармен байланысты. Әдетте, олардың өмірлік циклінде 2 ядролық фаза бар. Біреуі хромосомалардың гаплоидты жиынтығына ие, ал кейіннен біріктірілген 2 гаплоидты жасуша диплоидты жасушаны құрайды, оның құрамында хромосомалардың 2-ші жиынтығы бар. Сондай-ақ, кейінгі бөліну кезінде жасуша қайтадан гаплоидты болады. Өмірлік циклдің бұл түрі, жалпы диплоидия сияқты, прокариоттарға тән емес.
Ең қызық ерекшелігі эукариоттарда өзіндік генетикалық аппараты бар және бөліну арқылы көбейетін арнайы органоидтардың болуы. Бұл құрылымдар мембранамен қоршалған. Бұл органоидтар пластидтер мен митохондриялар. Өмірлік белсенділігі мен құрылымы жағынан олар таңқаларлықтай бактерияларға ұқсас. Бұл жағдай ғалымдарды эукариоттармен симбиозға түскен бактериялық организмдердің ұрпақтары деп ойлауға итермеледі.
Прокариоттарда органеллалар аз, олардың ешқайсысы 2-ші мембранамен қоршалмаған. Оларда эндоплазмалық ретикулум, Гольджи аппараты және лизосомалар жоқ.
Эукариоттар мен прокариоттардың тағы бір маңызды айырмашылығы эукариоттарда эндоцитоз, оның ішінде фагоцитоз құбылысының болуы.көптеген топтар. Соңғысы мембраналық көпіршікте ұстау арқылы басып алу, содан кейін әртүрлі қатты бөлшектерді қорыту мүмкіндігі. Бұл процесс ағзадағы ең маңызды қорғаныс қызметін қамтамасыз етеді. Фагоцитоздың пайда болуы олардың жасушаларының орташа мөлшерде болуымен байланысты. Ал прокариоттық организмдер салыстырмалы түрде кішірек, сондықтан эукариоттардың эволюциясы барысында жасушаны қоректік заттардың едәуір мөлшерімен қамтамасыз етуге байланысты қажеттілік туындады. Нәтижесінде олардың арасында алғашқы мобильді жыртқыштар пайда болды.
Ақуыз биосинтезіндегі қадамдардың бірі ретінде өңдеу
Бұл транскрипциядан кейін басталатын екінші қадам. Ақуызды өңдеу тек эукариоттарда жүреді. Бұл мРНҚ жетілуі. Дәлірек айтқанда, бұл ақуызды кодтамайтын аймақтарды жою және басқару элементтерін қосу.
Қорытынды
Бұл мақала өңдеу (биология) деген не екенін сипаттайды. Ол сондай-ақ РНҚ-ның не екенін айтады, оның түрлері мен транскрипциядан кейінгі модификацияларын тізеді. Эукариоттар мен прокариоттардың ерекше белгілері қарастырылады.
Соңында, өңдеудің алдын-ала РНҚ-дан жетілген РНҚ қалыптастыру процесі екенін еске салған жөн.
