Dit is hierdie stadium wat die implementering van die beskikbare genetiese inligting in selle soos eukariote en prokariote onderskei.
Interpretasie van hierdie konsep
Vertaal uit Engels, hierdie term beteken "verwerking, verwerking." Verwerking is die proses van vorming van volwasse ribonukleïensuurmolekules vanaf pre-RNA. Met ander woorde, dit is 'n stel reaksies wat lei tot die transformasie van primêre transkripsieprodukte (pre-RNA van verskeie tipes) in reeds funksionerende molekules.
Wat die verwerking van r- en tRNA betref, kom dit meestal daarop neer om oortollige fragmente van die ente van molekules af te sny. As ons oor mRNA praat, dan kan hier opgemerk word dat hierdie proses in eukariote in baie stadiums verloop.
Dus, nadat ons reeds geleer het dat verwerking die transformasie van 'n primêre transkripsie in 'n volwasse RNA-molekule is, is dit die moeite werd om voort te gaan om die kenmerke daarvan te oorweeg.
Belangrikste kenmerke van die konsep wat oorweeg word
Dit sluit die volgende in:
- modifikasie van beide die ente van die molekule en RNA, waartydens spesifieke nukleotiedvolgordes aan hulle geheg word, wat die plek van die begin aandui(einde van) uitsending;
- splicing - sny nie-insiggewende ribonukleïensuurvolgorde af wat ooreenstem met DNA-introne.
Wat prokariote betref, is hul mRNA nie onderhewig aan verwerking nie. Dit het die vermoë om onmiddellik na die einde van die sintese te werk.
Waar vind die betrokke proses plaas?
In enige organisme vind RNA-verwerking in die kern plaas. Dit word uitgevoer deur middel van spesiale ensieme (hul groep) vir elke individuele tipe molekule. Translasieprodukte soos polipptiede wat direk vanaf mRNA gelees word, kan ook verwerk word. Die sogenaamde voorlopermolekules van die meeste proteïene - kollageen, immunoglobuliene, verteringsensieme, sommige hormone - ondergaan hierdie veranderinge, waarna hul werklike funksionering in die liggaam begin.
Ons het reeds geleer dat verwerking die proses is om volwasse RNA uit pre-RNA te vorm. Nou is dit die moeite werd om in die aard van ribonukleïensuur self te delf.
RNA: chemiese aard
Dit is 'n ribonukleïensuur, wat 'n kopolimeer is van pirimidien- en purien-ribonukleitiede, wat net soos in DNA met mekaar verbind is deur 3' - 5'-fosfodiesterbrûe.
Ondanks die feit dat hierdie 2 soorte molekules soortgelyk is, verskil hulle op verskeie maniere.
Onderskeiende kenmerke van RNA en DNA
Eerstens het ribonukleïensuur 'n koolstofresidu, waaraan pirimidien en purienbasisse, fosfaatgroepe - ribose, terwyl DNA 2'-deoksiribose het.
Tweedens verskil die pirimidienkomponente ook. Soortgelyke komponente is die nukleotiede van adenien, sitosien, guanien. RNA bevat uracil in plaas van timien.
Derdens, RNA het 'n 1-string struktuur, terwyl DNA 'n 2-string molekule is. Maar die ribonukleïensuurstring bevat streke van teenoorgestelde polariteit (komplementêre volgorde) wat sy enkelstring toelaat om op te vou en "haarnaalde" te vorm - strukture toegerus met 2-stringeienskappe (soos getoon in die figuur hierbo).
Vierdens, as gevolg van die feit dat RNA 'n enkele string is wat aanvullend tot slegs een van die DNS-stringe is, hoef guanien nie in dieselfde inhoud as sitosien en adenien as urasil daarin te wees nie.
Vyfdens, RNA kan gehidroliseer word met alkali tot 2', 3'-sikliese diësters van mononukleotiede. Die rol van 'n intermediêre produk in hidrolise word gespeel deur 2', 3', 5-triester, wat nie in staat is om in die loop van 'n soortgelyke proses vir DNA te vorm nie as gevolg van die afwesigheid van 2'-hidroksielgroepe daarin. In vergelyking met DNA, is die alkaliese labiliteit van ribonukleïensuur 'n nuttige eienskap vir beide diagnostiese en analitiese doeleindes.
Die inligting vervat in 1-string-RNA word gewoonlik gerealiseer as 'n volgorde van pirimidien- en purienbasisse, met ander woorde, in die vorm van die primêre struktuur van die polimeerketting.
Hierdie volgordeaanvullend tot die geenketting (kodering) waaruit die RNA “gelees” word. As gevolg van hierdie eienskap kan 'n ribonukleïensuurmolekule spesifiek aan 'n koderende string bind, maar kan dit nie met 'n nie-koderende DNS-string doen nie. Die RNA-volgorde, behalwe vir die vervanging van T met U, is soortgelyk aan dié van die nie-koderende string van die geen.
RNA-tipes
Byna almal van hulle is betrokke by so 'n proses soos proteïenbiosintese. Die volgende tipes RNA is bekend:
- Matriks (mRNA). Dit is sitoplasmiese ribonukleïensuurmolekules wat as sjablone vir proteïensintese dien.
- Ribosomaal (rRNA). Dit is 'n sitoplasmiese RNA-molekule wat optree as strukturele komponente soos ribosome (organelle betrokke by proteïensintese).
- Vervoer (tRNA). Dit is molekules van vervoer-ribonukleïensure wat deelneem aan die vertaling (vertaling) van mRNA-inligting na 'n aminosuurvolgorde wat reeds in proteïene is.
'n Beduidende deel van RNA in die vorm van 1ste transkripsies, wat in eukariotiese selle gevorm word, insluitend soogdierselle, is onderhewig aan die proses van degradasie in die kern, en speel nie 'n inligtings- of strukturele rol in die sitoplasma.
In menslike selle (gekweek) is 'n klas klein nukleêre ribonukleïensure gevind, wat nie direk betrokke is by proteïensintese nie, maar RNA-verwerking, sowel as die algehele sellulêre "argitektuur" beïnvloed. Hulle groottes verskil, hulle bevat 90 - 300 nukleotiede.
Ribonukleïensuur is die belangrikste genetiese materiaal in'n aantal plant- en diervirusse. Sommige RNA-virusse gaan nooit deur die omgekeerde transkripsie van RNA na DNA nie. Maar steeds word baie diervirusse, byvoorbeeld retrovirusse, gekenmerk deur omgekeerde translasie van hul RNA-genoom, gerig deur RNA-afhanklike omgekeerde transkriptase (DNA-polimerase) met die vorming van 'n 2-string DNA-kopie. In die meeste gevalle word die opkomende 2-string DNA-transkripsie in die genoom ingebring, wat die uitdrukking van virale gene en die produksie van nuwe kopieë van RNA-genome (ook viraal) verskaf.
Na-transkripsie-modifikasies van ribonukleïensuur
Die molekules wat met RNA-polimerases gesintetiseer is, is altyd funksioneel onaktief en tree op as voorlopers, naamlik pre-RNA. Hulle word eers in reeds volwasse molekules getransformeer nadat hulle die toepaslike post-transkripsionele modifikasies van RNA geslaag het - die stadiums van sy rypwording.
Vorming van volwasse mRNA begin tydens die sintese van RNA en polimerase II op die stadium van verlenging. Reeds aan die 5'-punt van die geleidelik groeiende RNA-string word deur die 5'-kant van GTP geheg, dan word die ortofosfaat afgesny. Verder word guanien gemetileer met die voorkoms van 7-metiel-GTP. So 'n spesiale groep, wat deel van die mRNA is, word 'n "pet" (hoed of pet) genoem.
Afhangende van die tipe RNA (ribosomaal, vervoer, sjabloon, ens.), ondergaan voorlopers verskeie opeenvolgende wysigings. Byvoorbeeld, mRNA-voorlopers ondergaan splitsing, metilering, kaping, polyadenilation, en soms redigering.
Eukariote: totaalkenmerk
Die eukariotiese sel is die domein van lewende organismes, en dit bevat die kern. Benewens bakterieë, archaea, is enige organismes kern. Plante, swamme, diere, insluitend die groep organismes wat protiste genoem word, is almal eukariotiese organismes. Hulle is beide eensellig en meersellig, maar hulle het almal 'n gemeenskaplike plan van sellulêre struktuur. Dit word algemeen aanvaar dat hierdie organismes, so ongelyksoortig, dieselfde oorsprong het, en daarom word die kerngroep as 'n monofiletiese takson van die hoogste rang beskou.
Gegrond op algemene hipoteses, het eukariote 1,5 - 2 miljard jaar gelede ontstaan. 'n Belangrike rol in hul evolusie word gegee aan simbiogenese - die simbiose van 'n eukariotiese sel wat 'n kern gehad het wat in staat was tot fagositose en bakterieë wat daardeur ingesluk word - voorlopers van plastiede en mitochondria.
Prokariote: algemene kenmerke
Dit is eensellige lewende organismes wat nie 'n kern het nie (gevorm), die res van die membraanorganelle (inwendig). Die enigste groot sirkelvormige 2-string DNA-molekule wat die meeste van die sellulêre genetiese materiaal bevat, is een wat nie 'n kompleks met histoonproteïene vorm nie.
Prokariote sluit archaea en bakterieë in, insluitend sianobakterieë. Afstammelinge van nie-kernselle - eukariotiese organelle - plastiede, mitochondria. Hulle word onderverdeel in 2 taksa binne die domeinrang: Archaea en Bacteria.
Hierdie selle het nie 'n kernomhulsel nie, DNS-verpakking vind plaas sonder die betrokkenheid van histone. Die tipe van hul voeding is osmotrofies, en die genetiese materiaalverteenwoordig deur een DNA-molekule, wat in 'n ring gesluit is, en daar is net 1 replikon. Prokariote het organelle wat 'n membraanstruktuur het.
Die verskil tussen eukariote en prokariote
Die fundamentele kenmerk van eukariotiese selle word geassosieer met die teenwoordigheid van 'n genetiese apparaat daarin, wat in die kern geleë is, waar dit deur 'n dop beskerm word. Hul DNA is lineêr, geassosieer met histoonproteïene, ander chromosomale proteïene wat in bakterieë afwesig is. As 'n reël is 2 kernfases teenwoordig in hul lewensiklus. 'n Mens het 'n haploïede stel chromosome, en wat later saamsmelt, vorm 2 haploïede selle 'n diploïede sel, wat reeds die 2de stel chromosome bevat. Dit gebeur ook dat die sel tydens die daaropvolgende deling weer haploïed word. Hierdie soort lewensiklus, sowel as diploïdie in die algemeen, is nie kenmerkend van prokariote nie.
Die interessantste verskil is die teenwoordigheid van spesiale organelle in eukariote, wat hul eie genetiese apparaat het en deur deling voortplant. Hierdie strukture word omring deur 'n membraan. Hierdie organelle is plastiede en mitochondria. Wat lewensbelangrike aktiwiteit en struktuur betref, is hulle verbasend soortgelyk aan bakterieë. Hierdie omstandigheid het wetenskaplikes laat dink dat hulle die afstammelinge is van bakteriese organismes wat simbiose met eukariote aangegaan het.
Prokariote het min organelle, waarvan nie een deur 'n 2de membraan omring word nie. Hulle het nie die endoplasmiese retikulum, die Golgi-apparaat en lisosome nie.
Nog 'n belangrike verskil tussen eukariote en prokariote is die teenwoordigheid van die verskynsel van endositose in eukariote, insluitend fagositose inmeeste groepe. Laasgenoemde is die vermoë om deur middel van opsluiting in 'n membraanborrel vas te vang, en dan verskeie vaste deeltjies te verteer. Hierdie proses verskaf die belangrikste beskermende funksie in die liggaam. Die voorkoms van fagositose is vermoedelik te wyte aan die feit dat hul selle van medium grootte is. Prokariotiese organismes, aan die ander kant, is onvergelykbaar kleiner, en daarom het daar in die loop van die evolusie van eukariote 'n behoefte ontstaan wat verband hou met die voorsiening van die sel van 'n aansienlike hoeveelheid voedsel. Gevolglik het die eerste mobiele roofdiere onder hulle ontstaan.
Verwerking as een van die stappe in proteïenbiosintese
Dit is die tweede stap wat na transkripsie begin. Proteïenverwerking vind slegs in eukariote plaas. Dit is mRNA rypwording. Om presies te wees, is dit die verwydering van streke wat nie vir 'n proteïen kodeer nie, en die byvoeging van kontroles.
Gevolgtrekking
Hierdie artikel beskryf wat verwerking is (biologie). Dit vertel ook wat RNA is, lys die tipes daarvan en post-transkripsionele modifikasies. Die kenmerkende kenmerke van eukariote en prokariote word oorweeg.
Laastens is dit die moeite werd om te onthou dat verwerking die proses is om volwasse RNA uit pre-RNA te vorm.
