Типы рнк:

Матричная (информационная) РНК — РНК, которая служит посредником при передаче информации, закодированной в ДНК к рибосомам, молекулярным машинам, синтезирующим белки живого организма. Кодирующая последовательность мРНК определяет последовательность аминокислот полипептидной цепи белка. Транспортные (тРНК).Они переносят специфические аминокислоты в место синтеза пептидной связи в рибосоме. Каждая тРНК содержит участок для присоединения аминокислоты и антикодон для узнавания и присоединения к кодонам мРНК. Рибосомальные РНК (рРНК) — каталитическая составляющая рибосом. тмРНК - обнаружен во многих бактериях и пластидах. При остановке рибосомы на дефектных мРНК без стоп-кодонов тмРНК присоединяет небольшой пептид, направляющий белок на деградацию. Малые интерферирующие РНК (миРНК) часто образуются в результате расщепления вирусных РНК, но существуют и эндогенные клеточные миРНК. Малые ядерные РНК.

Концепция «мир РНК». В живых организмах практически все процессы происходят в основном благодаря ферментам белковой природы. Белки, однако, не могут самореплицироваться и синтезируются в клетке de novo на основании информации, заложенной в ДНК. Но и удвоение ДНК происходит только благодаря участию белков и РНК. Образуется замкнутый круг, из-за которого, в рамках теории самозарождения жизни приходилось признать необходимость не только абиогенного синтеза обоих классов молекул, но и спонтанного возникновения сложной системы их взаимосвязи. В начале 1980-х годов в лаборатории Т. Чека и С. Олтмана в США была открыта каталитическая способность РНК. По аналогии с ферментами (англ. enzyme) РНК-катализаторы были названы рибозимами, за их открытие Томасу Чеку в 1989 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Более того, оказалось, что активный центр рибосом содержит большое количество рРНК. Также РНК способны создавать двойную цепочку и самореплицироваться. Таким образом, РНК могли существовать полностью автономно, катализируя «метаболические» реакции, например, синтеза новых рибонуклеотидов и самовоспроизводясь, сохраняя из «поколения» в «поколение» каталитические свойства. Накопление случайных мутаций привело к появлению РНК, катализирующих синтез определённых белков, являющихся более эффективным катализатором, в связи с чем эти мутации закреплялись в ходе естественного отбора. С другой стороны возникли специализированные хранилища генетической информации — ДНК. РНК сохранилась между ними как посредник.

14. Макромолекулярная структура рнк. Формирование пространственной структуры у тРнк и рРнк.

Первичная структура РНК. 1965 году Р.Холли установили нуклеотидную последовательность первичной молекулы РНК.

Вторичная структура - совокупность всех непрерывных «стеблей» (участков спаривания) в пределах одной молекулы первичной конформации РНК. Основной компонент вторичных структур - относительно короткие двойные спирали, образованные комплементарными участками одной и той же цепи и перемежающиеся ее однотяжевыми сегментами. Полирибонулкеотидные цепи антипараллельны, а сами двойные спирали находятся в А-форме: в них имеются дефекты в виде неспаренных нуклеотидных остатков или петель. Стабильность двутяжевых районов поддерживается комплементарными и межплоскостными взаимодействиями оснований. В однотяжевых участках – стэкинг-взаимодействия, вследствии принимают форму однотяжевой спирали. Одноцепочечные (неспаренные) участки молекулы называют «петлями». Петли бывают трех типов: шпилечные, внутренние и мультипетли.

Третичная структура. Возникает за счет взаимодействия элементов вторичной структуры. 1.Элементы вторичной структуры РНК располагаются друг относительно друга так, чтобы обеспечить максимальный стэкинг оснований в макромолекуле в целом. 2. Контакты между отдельными элементами вторичной структуры осущ за счет несколькх типов внутримолекулярных взаимодействий: а)за счет образования дополнительных не уотсон-криковских пар оснований между нуклеотидными остатками удаленных друг от друга; б)за счет дополнительных стэкинг-взаимодействий после внедрения оснований одного участка между двумя соседними основаниями другого однотяжевого участка; в) за счет образования дополнительных водородных связей между 2`ОН-группами остатков рибозы и оснований. 3.Третичная структура РНК стабилизирована ионами двухвалентных металлов, которые связываются не только с фосфатными группами, но и с основаниями.

рРНК прокариот и эукариот отличаются друг от друга, хотя и обнаруживают значительное сходство участков последовательностей. Высокомолекулярные рРНК являются структурной основой для формирования рибонуклепротеинового тяжа, который складывается в пространстве и дает начало 30-40s и 50-60-субъединицам рибосомы. Низкомолекулярная 5SpРНК в комплексе с рибосомными белками формирует третью субъединицу, выступает в роли посредника между пептидилтрансферазным центром и EF-G-связывающими доменами.