Генетическая система митохондрий

Митохондрии имеют собственный уникальный геном, наследуемый по материнской линии, т.к. происходит из цитоплазмы яйцеклетки. Геном митохондрий сперматозоидов не попадает в оплодотворенную яйцеклетку.

Митохондриальный геном – это однокольцевая молекула ДНК. В митохондриях отсутствуют ферменты. Ответственныет за репарацию, поэтому митохондриальный геном содержит немало ошибок.

Структура рнк

Первичная структура РНК

Это порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинуклеотидной цепи. В РНК, как и в ДНК, нуклеотиды связаны между собой 3`,5`- фосфодиэфирными связями. Концы полинуклеотидных цепей неодинаковы. На одном конце находится фосфорилированная ОН-группа

5`-углеродного атома, на другом конце – ОН-группа 3`-углеродного атома рибозы. Поэтому концы называют 5`- и 3`- концами цепи РНК. Гидроксильная группа у 2`- углеродного атома рибозы делает молекулу РНК нестабильной. В слабощелочной среде молекула РНК гидролизуется даже при нормальной температуре, тогда как структура цепи ДНК не изменяется.

Вторичная структура РНК.

Молекула РНК состоит из одной полинуклеотидной цепи. ГОтдельные участки цепи РНК образуют спирализованные петли – шпильки, за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями

A-U и G-C. Участки цепи в таких спиральных структурах антипараллельны, но не всегда полностью комплементарны. В них встречаются неспаренные нуклеотидные остатки или даже одноцепочечные петли, не вписывающиеся в двойную спираль. Наличие спирализованных участков характерно для всех типов РНК.

Третичная структура рнк

Третичная структура возникает путем взаимодействия спирализованных элементов вторичной структуры. Возможно образование дополнительных водородных связей между нуклеотидными остатками достаточно удаленных друг от друга или связей между ОН-группами остатков рибозы и основаниями. Третичная структура РНК стабилизирована ионами двухвалентных металлов, например, ионами Mg²⁺, связывающимися как с фосфатными группами, так и с основаниями.

Основные типы рнк

В цитоплазме клеток присутствуют 3 типа РНК – транспортные, матричные и рибосомальные.

Матричные рнк (мРнк)

Первичная структура всех мРНК , независимо от уникальности их кодирующей последовательности, имеет одинаковое строение

5`- и 3`- концов.

Так, на 5`- конце присутствует модифицированный нуклеотид

7-метилгуанозин-5`- трифосфат (кэп). Несколько десятков нуклеотидов отделяют кэп от инициирующего кодона, обычно это триплет –AUG-. За кодирующим участком следует один из терминирующих кодонов - - UGA-

-UUA-, -UAG-. На 3`- конце большинства мРНК присутствует последовательность нуклеотидов из 100-200 аденозинмонофосфатных остатков.

Транспортные рнк (тРнк)

Пространственную структуру любых тРНК, независимо от различий в последовательности нуклеотидов, описывают универсальной моделью клеверного листа. В каждой молекуле тРНК есть участки цепи, не участвующие в образовании водородных связей между нуклеотидными остатками. К ним относят участок, ответственный за связывание с аминокислотой на 3`- конце молекулы и антикодон – специфический триплет нуклеотидов, взаимодействующий комплементарно с кодоном мРНК.

В состав нуклеотидов тРНК входят минорные основания (в среднем 10-12 оснований на молекулу). Они представлены метилированными основаниями, изомерами и аналогами пиримидинов (7-метилгуанин, 5-метилцитозин, псевлоурацил).

Минорные основания выполняют 2 функции: делают тРНК устойчивой к действию нуклеаз цитоплазмы и поддерживают третичную структуру молекулы, т.к. не могут участвовать в образовании комплементарных пар, и препятствуют спирализации определенных участков в полинуклеотидной последовательности тРНК.