आप किस प्रकार के आरएनए को जानते हैं? प्रतिलेखन। आरएनए कोशिकाओं के प्रकार और प्रकार। इसका अपना डीएनए है

और यूरैसिल (डीएनए के विपरीत, यूरैसिल के बजाय थाइमिन युक्त)। ये अणु सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं के साथ-साथ कुछ विषाणुओं में भी पाए जाते हैं।

सेलुलर जीवों में आरएनए के मुख्य कार्य आनुवंशिक जानकारी को प्रोटीन में अनुवाद करने और राइबोसोम को संबंधित अमीनो एसिड की आपूर्ति करने के लिए एक टेम्पलेट हैं। वायरस में, यह अनुवांशिक जानकारी का वाहक है (लिफाफा प्रोटीन और वायरस के एंजाइम को एन्कोड करता है)। Viroids में एक गोलाकार RNA अणु होता है और इसमें कोई अन्य अणु नहीं होते हैं। मौजूद आरएनए विश्व परिकल्पना, जिसके अनुसार आरएनए प्रोटीन से पहले उत्पन्न हुए और जीवन के पहले रूप थे।

सेलुलर आरएनए एक प्रक्रिया में बनते हैं जिसे कहा जाता है प्रतिलेखन,अर्थात्, डीएनए मैट्रिक्स पर आरएनए का संश्लेषण, विशेष एंजाइमों द्वारा किया जाता है - आरएनए पोलीमरेज़। मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) तब अनुवाद नामक प्रक्रिया में भाग लेते हैं। प्रसारण राइबोसोम की भागीदारी के साथ एक mRNA टेम्पलेट पर एक प्रोटीन का संश्लेषण है। अन्य आरएनए प्रतिलेखन के बाद रासायनिक संशोधनों से गुजरते हैं, और माध्यमिक और तृतीयक संरचनाओं के गठन के बाद, वे ऐसे कार्य करते हैं जो आरएनए के प्रकार पर निर्भर करते हैं।

एकल-फंसे आरएनए को विभिन्न स्थानिक संरचनाओं की विशेषता है जिसमें एक ही श्रृंखला के कुछ न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ जोड़े जाते हैं। कुछ उच्च संरचित आरएनए कोशिका प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए, स्थानांतरण आरएनए कोडन को पहचानने और प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर संबंधित अमीनो एसिड वितरित करने का काम करते हैं, और मैसेंजर आरएनए राइबोसोम के संरचनात्मक और उत्प्रेरक आधार के रूप में काम करते हैं।

हालांकि, आधुनिक कोशिकाओं में आरएनए के कार्य अनुवाद में उनकी भूमिका तक सीमित नहीं हैं। इस प्रकार, एमआरएनए यूकेरियोटिक मैसेंजर आरएनए और अन्य प्रक्रियाओं में शामिल हैं।

इस तथ्य के अलावा कि आरएनए अणु कुछ एंजाइमों (उदाहरण के लिए, टेलोमेरेज़) का हिस्सा हैं, व्यक्तिगत आरएनए की अपनी एंजाइमेटिक गतिविधि होती है, अन्य आरएनए अणुओं में ब्रेक बनाने की क्षमता या, इसके विपरीत, दो आरएनए टुकड़े "गोंद"। ऐसे RNAs कहलाते हैं राइबोजाइम।

कई वायरस आरएनए से मिलकर बने होते हैं, यानी उनमें यह वह भूमिका निभाता है जो डीएनए उच्च जीवों में निभाता है। कोशिका में आरएनए कार्यों की विविधता के आधार पर, एक परिकल्पना सामने रखी गई थी, जिसके अनुसार आरएनए पहला अणु है जो प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम में आत्म-प्रजनन में सक्षम है।

आरएनए अध्ययन का इतिहास

न्यूक्लिक एसिड की खोज की गई थी 1868स्विस वैज्ञानिक जोहान फ्रेडरिक मिशर, जिन्होंने इन पदार्थों को "न्यूक्लिन" कहा क्योंकि वे नाभिक (अक्षांश। न्यूक्लियस) में पाए जाते थे। बाद में पता चला कि जिन जीवाणु कोशिकाओं में केन्द्रक नहीं होता उनमें न्यूक्लिक अम्ल भी होते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण में आरएनए के महत्व का सुझाव दिया गया था 1939ऑस्कर कैस्परसन, जीन ब्रेचेट और जैक शुल्त्स द्वारा थोरबर्न के काम में। जेरार्ड मैयरबक्स ने खरगोश हीमोग्लोबिन को कूटने वाले पहले मैसेंजर आरएनए को अलग किया और दिखाया कि जब oocytes में इंजेक्ट किया जाता है, तो वही प्रोटीन उत्पन्न होता है।

सोवियत संघ में 1956-57आरएनए कोशिकाओं की संरचना का निर्धारण करने के लिए काम किया गया था (ए। बेलोज़र्सकी, ए। स्पिरिन, ई। वोल्किन, एफ। अस्त्रखान), जिससे यह निष्कर्ष निकला कि सेल में आरएनए का थोक राइबोसोमल आरएनए है।

वी 1959आरएनए संश्लेषण के तंत्र की खोज के लिए सेवरो ओचोआ को चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार मिला। यीस्ट S. cerevisiae tRNAs में से एक का 77 न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में निर्धारित किया गया था 1965रॉबर्ट हॉल की प्रयोगशाला में, जिसके लिए 1968उन्हें चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार मिला।

वी 1967 कार्ल वेस ने सुझाव दिया कि आरएनए में उत्प्रेरक गुण होते हैं। उन्होंने तथाकथित आरएनए वर्ल्ड हाइपोथिसिस को सामने रखा, जिसमें प्रोटो-जीवों के आरएनए ने सूचना भंडारण अणुओं (अब यह भूमिका डीएनए द्वारा की जाती है) और अणुओं के रूप में कार्य किया जो चयापचय प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं (अब एंजाइम ऐसा करते हैं)।

वी 1976 गेन्ट विश्वविद्यालय (हॉलैंड) से वाल्टर फायर और उनके समूह ने पहली बार आरएनए जीनोम के अनुक्रम को निर्धारित किया - वायरस में निहित, बैक्टीरियोफेज एमएस 2।

शुरू में 1990 के दशकयह पाया गया है कि पादप जीनोम में विदेशी जीनों के प्रवेश से समान पादप जीनों की अभिव्यक्ति का दमन होता है। लगभग उसी समय, लंबाई में लगभग 22 आधारों के आरएनए, जिन्हें अब miRNAs कहा जाता है, को राउंडवॉर्म की ओटोजेनी में एक नियामक भूमिका निभाते हुए दिखाया गया था।

प्रोटीन संश्लेषण में आरएनए के महत्व के बारे में परिकल्पना को टॉर्बजर्न कैस्परसन द्वारा शोध के आधार पर सामने रखा गया था 1937-1939।, जिसके परिणामस्वरूप यह दिखाया गया कि सक्रिय रूप से प्रोटीन को संश्लेषित करने वाली कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में आरएनए होता है। परिकल्पना की पुष्टि ह्यूबर्ट चैनट्रेन द्वारा प्राप्त की गई थी।

आरएनए की संरचनात्मक विशेषताएं

आरएनए न्यूक्लियोटाइड में एक चीनी - राइबोज होता है, जिसमें से एक आधार स्थिति 1 ": एडेनिन, ग्वानिन, साइटोसिन या यूरैसिल से जुड़ा होता है। फॉस्फेट समूह राइबोज को एक श्रृंखला में जोड़ता है, एक राइबोज के 3" कार्बन परमाणु के साथ बांड बनाता है। और 5 "दूसरे की स्थिति में। शारीरिक पीएच पर फॉस्फेट समूह नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, इसलिए आरएनए को कहा जा सकता है पोलियनियन.

आरएनए को चार आधारों (एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), यूरैसिल (यू), और साइटोसिन (सी)) के बहुलक के रूप में लिखा जाता है, लेकिन "परिपक्व" आरएनए में कई संशोधित आधार और शर्करा होते हैं। कुल मिलाकर, आरएनए में लगभग 100 विभिन्न प्रकार के संशोधित न्यूक्लियोसाइड होते हैं, जिनमें से:
-2"-ओ-मेथिलराइबोजचीनी का सबसे आम संशोधन;
- स्यूडोउरिडीन- सबसे अधिक बार संशोधित आधार, जो सबसे अधिक बार होता है। स्यूडोउरिडीन (Ψ) में, यूरैसिल और राइबोज के बीच का बंधन सी-एन नहीं, बल्कि सी-सी है, यह न्यूक्लियोटाइड आरएनए अणुओं में विभिन्न स्थितियों में होता है। विशेष रूप से, स्यूडोउरिडीन टीआरएनए फ़ंक्शन के लिए महत्वपूर्ण है।

उल्लेख के लायक एक अन्य संशोधित आधार हाइपोक्सैन्थिन, डीमिनेटेड गुआनाइन है, जिसके न्यूक्लियोसाइड को कहा जाता है आइनोसीन. इनोसिन आनुवंशिक कोड की विकृति को सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

कई अन्य संशोधनों की भूमिका को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन राइबोसोमल आरएनए में, कई पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन राइबोसोम के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों में स्थित हैं। उदाहरण के लिए, पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण में शामिल राइबोन्यूक्लियोटाइड्स में से एक पर। आरएनए में नाइट्रोजनस बेस साइटोसिन और ग्वानिन, एडेनिन और यूरैसिल के बीच और ग्वानिन और यूरैसिल के बीच हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं। हालांकि, अन्य इंटरैक्शन संभव हैं, उदाहरण के लिए, कई एडेनिन एक लूप बना सकते हैं, या एक लूप जिसमें चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जिसमें एक एडेनिन-गुआनिन बेस पेयर होता है।

आरएनए की एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक विशेषता जो इसे डीएनए से अलग करती है, राइबोज की 2" स्थिति में एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति है, जो आरएनए अणु को बी संरचना के बजाय ए में मौजूद होने की अनुमति देता है जो कि डीएनए में सबसे अधिक देखा जाता है। ए फॉर्म में एक गहरी और संकीर्ण प्रमुख नाली और एक उथला और चौड़ा मामूली नाली है। 2 "हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति का दूसरा परिणाम यह है कि संरचनात्मक रूप से प्लास्टिक, जो कि डबल हेलिक्स के गठन में शामिल नहीं है, के खंड आरएनए अणु रासायनिक रूप से अन्य फॉस्फेट बांडों पर हमला कर सकता है और उन्हें विभाजित कर सकता है।

प्रोटीन की तरह एकल-फंसे हुए आरएनए अणु का "कार्य" रूप अक्सर होता है तृतीयक संरचना।तृतीयक संरचना का निर्माण द्वितीयक संरचना के तत्वों के आधार पर होता है, जो एक अणु के भीतर हाइड्रोजन बंधों के माध्यम से बनता है। माध्यमिक संरचना के कई प्रकार के तत्व होते हैं - स्टेम-लूप, लूप और स्यूडोकॉट्स। संभावित आधार युग्मों की बड़ी संख्या के कारण, आरएनए की माध्यमिक संरचना की भविष्यवाणी करना प्रोटीन की संरचनाओं की तुलना में बहुत अधिक कठिन कार्य है, लेकिन वर्तमान में प्रभावी कार्यक्रम हैं, जैसे कि एमफोल्ड।

उनकी माध्यमिक संरचना पर आरएनए अणुओं के कार्यों की निर्भरता का एक उदाहरण आंतरिक राइबोसोम प्रवेश स्थल (आईआरईएस) हैं। आईआरईएस - मैसेंजर आरएनए के 5 "अंत में एक संरचना, जो प्रोटीन संश्लेषण शुरू करने के लिए सामान्य तंत्र को छोड़कर राइबोसोम के लगाव को सुनिश्चित करता है, इसके लिए 5" छोर पर एक विशेष संशोधित आधार (कैप) और प्रोटीन दीक्षा कारकों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। . प्रारंभ में, आईआरईएस वायरल आरएनए में पाए गए थे, लेकिन अब अधिक से अधिक सबूत जमा हो रहे हैं कि सेलुलर एमआरएनए भी तनाव की स्थिति के तहत दीक्षा के एक आईआरईएस-निर्भर तंत्र का उपयोग करते हैं। कई प्रकार के आरएनए, जैसे आरआरएनए और एसएनआरएनए (एसएनआरएनए), कोशिका में प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स के रूप में कार्य करते हैं जो आरएनए अणुओं के साथ संश्लेषित होने के बाद संबद्ध होते हैं या (वाई) न्यूक्लियस से साइटोप्लाज्म में निर्यात किए जाते हैं। ऐसे आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स कहा जाता है या राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन.

मैट्रिक्स राइबोन्यूक्लिक एसिड (एमआरएनए, पर्यायवाची - मैसेंजर आरएनए, एमआरएनए)- आरएनए प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में डीएनए से प्रोटीन संश्लेषण की साइटों तक जानकारी के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार है। प्रतिलेखन के दौरान डीएनए से mRNA को संश्लेषित किया जाता है, जिसके बाद, अनुवाद के दौरान इसका उपयोग प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, एमआरएनए "अभिव्यक्ति" (अभिव्यक्ति) में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
एक विशिष्ट परिपक्व एमआरएनए की लंबाई कई सौ से लेकर कई हजार न्यूक्लियोटाइड तक होती है। सबसे लंबे mRNAs (+) ssRNA वायरस में पाए गए, जैसे कि पिकोर्नवायरस, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि इन वायरस में, mRNA उनके पूरे जीनोम का निर्माण करता है।

अधिकांश आरएनए प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं। इन गैर-कोडिंग आरएनए को एकल जीन (जैसे, राइबोसोमल आरएनए) से स्थानांतरित किया जा सकता है या इंट्रोन्स से प्राप्त किया जा सकता है। गैर-कोडिंग आरएनए के क्लासिक, अच्छी तरह से अध्ययन किए गए प्रकार अनुवाद प्रक्रिया में शामिल आरएनए (टीआरएनए) और आरआरएनए हैं। जीन विनियमन, एमआरएनए प्रसंस्करण और अन्य भूमिकाओं के लिए जिम्मेदार आरएनए वर्ग भी हैं। इसके अलावा, गैर-कोडिंग आरएनए अणु होते हैं जो आरएनए अणुओं को काटने और लिगेट करने जैसी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकते हैं। प्रोटीन के सादृश्य से जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है - एंजाइम (एंजाइम), उत्प्रेरक आरएनए अणुओं को राइबोजाइम कहा जाता है।

परिवहन (टीआरएनए)- छोटा, जिसमें लगभग 80 न्यूक्लियोटाइड होते हैं, एक रूढ़िवादी तृतीयक संरचना वाले अणु। वे विशिष्ट अमीनो एसिड को राइबोसोम में पेप्टाइड बॉन्ड संश्लेषण की साइट पर ले जाते हैं। प्रत्येक टीआरएनए में एक एमिनो एसिड अटैचमेंट साइट और एक एमआरएनए कोडन को मान्यता और लगाव के लिए एक एंटिकोडन होता है। एंटिकोडन कोडन के साथ हाइड्रोजन बांड बनाता है, जो टीआरएनए को ऐसी स्थिति में रखता है जो गठित पेप्टाइड के अंतिम एमिनो एसिड और टीआरएनए से जुड़े एमिनो एसिड के बीच पेप्टाइड बंधन के गठन की सुविधा प्रदान करता है।

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)- राइबोसोम का उत्प्रेरक घटक। यूकेरियोटिक राइबोसोम में चार प्रकार के rRNA अणु होते हैं: 18S, 5.8S, 28S और 5S। चार प्रकार के rRNA में से तीन पॉलीसोम पर संश्लेषित होते हैं। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोमल आरएनए राइबोसोमल प्रोटीन के साथ मिलकर न्यूक्लियोप्रोटीन बनाते हैं जिन्हें राइबोसोम कहा जाता है। राइबोसोम mRNA से जुड़ जाता है और प्रोटीन का संश्लेषण करता है। rRNA यूकेरियोटिक कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में पाए जाने वाले RNA का 80% तक होता है।

एक असामान्य प्रकार का आरएनए जो टीआरएनए और एमआरएनए (टीएमआरएनए) दोनों के रूप में कार्य करता है, कई बैक्टीरिया और प्लास्टिड्स में पाया जाता है। जब राइबोसोम बिना स्टॉप कोडन के दोषपूर्ण mRNAs पर रुक जाता है, तो tmRNA एक छोटा पेप्टाइड संलग्न करता है जो प्रोटीन को गिरावट की ओर निर्देशित करता है।

माइक्रो-आरएनए (लंबाई में 21-22 न्यूक्लियोटाइड्स)यूकेरियोट्स में पाए जाते हैं और आरएनए हस्तक्षेप के तंत्र के माध्यम से प्रभावित होते हैं। इसी समय, माइक्रोआरएनए और एंजाइमों के परिसर से जीन प्रमोटर के डीएनए में न्यूक्लियोटाइड्स का मिथाइलेशन हो सकता है, जो जीन की गतिविधि को कम करने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है। जब किसी अन्य प्रकार के mRNA विनियमन का उपयोग किया जाता है, तो पूरक miRNA अवक्रमित हो जाता है। हालांकि, ऐसे miRNAs हैं जो जीन अभिव्यक्ति को कम करने के बजाय बढ़ते हैं।

छोटे दखल देने वाले आरएनए (siRNA, 20-25 न्यूक्लियोटाइड्स)अक्सर वायरल आरएनए दरार के परिणामस्वरूप बनते हैं, लेकिन अंतर्जात सेलुलर miRNAs भी मौजूद हैं। छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए भी miRNAs के समान तंत्र में RNA हस्तक्षेप के माध्यम से कार्य करते हैं।

डीएनए के साथ तुलना

डीएनए और आरएनए के बीच तीन मुख्य अंतर हैं:

1 . डीएनए में शुगर डीऑक्सीराइबोज होता है, आरएनए में राइबोज होता है, जिसमें डीऑक्सीराइबोज की तुलना में एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। यह समूह अणु के हाइड्रोलिसिस की संभावना को बढ़ाता है, अर्थात यह आरएनए अणु की स्थिरता को कम करता है।

2. आरएनए में एडेनिन का पूरक न्यूक्लियोटाइड डीएनए की तरह थाइमिन नहीं है, लेकिन यूरैसिल थाइमिन का अनमेथिलेटेड रूप है।

3. डीएनए एक डबल हेलिक्स के रूप में मौजूद है, जिसमें दो अलग-अलग अणु होते हैं। आरएनए अणु, औसतन, बहुत छोटे और मुख्य रूप से एकल-फंसे होते हैं। टीआरएनए, आरआरएनए एसएनआरएनए और प्रोटीन के लिए कोड नहीं करने वाले अन्य अणुओं सहित जैविक रूप से सक्रिय आरएनए अणुओं के संरचनात्मक विश्लेषण से पता चला है कि उनमें एक लंबा हेलिक्स नहीं होता है, बल्कि एक दूसरे के करीब स्थित कई छोटे हेलिकॉप्टर होते हैं और कुछ इसी तरह के होते हैं। तृतीयक प्रोटीन संरचना। नतीजतन, आरएनए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है, उदाहरण के लिए, राइबोसोम का पेप्टाइड ट्रांसफरेज केंद्र, जो प्रोटीन के पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण में शामिल होता है, पूरी तरह से आरएनए से बना होता है।

फ़ीचर विशेषताएं:

1. प्रसंस्करण

कई आरएनए अन्य आरएनए के संशोधन में भाग लेते हैं। इंट्रोन्स को स्प्लिसोसोम प्रो-एमआरएनए से निकाला जाता है, जिसमें प्रोटीन के अलावा, कई छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) होते हैं। इसके अलावा, इंट्रोन्स अपने स्वयं के छांटने को उत्प्रेरित कर सकते हैं। प्रतिलेखन के परिणामस्वरूप संश्लेषित आरएनए को रासायनिक रूप से संशोधित भी किया जा सकता है। यूकेरियोट्स में, आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के रासायनिक संशोधन, जैसे कि उनके मिथाइलेशन, छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए, 60-300 न्यूक्लियोटाइड्स) द्वारा किए जाते हैं। इस प्रकार का आरएनए न्यूक्लियोलस और काजल निकायों में स्थानीयकृत होता है। एंजाइम के साथ snRNA के जुड़ाव के बाद, snRNA दो अणुओं के बीच बेस पेयरिंग द्वारा लक्ष्य RNA से जुड़ जाता है, और एंजाइम लक्ष्य RNA के न्यूक्लियोटाइड को संशोधित करते हैं। राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए में ऐसे कई संशोधन होते हैं, जिनकी विशिष्ट स्थिति अक्सर विकास के दौरान संरक्षित होती है। snRNAs और snRNAs को स्वयं भी संशोधित किया जा सकता है।

2. प्रसारण

टीआरएनए साइटोप्लाज्म में कुछ अमीनो एसिड संलग्न करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर एमआरएनए में भेजे जाते हैं जहां वे एक कोडन से जुड़ते हैं और एक एमिनो एसिड दान करते हैं जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

3. सूचना समारोह

कुछ वायरस में, आरएनए यूकेरियोट्स में डीएनए द्वारा किए जाने वाले कार्यों को करता है। इसके अलावा, सूचना कार्य एमआरएनए द्वारा किया जाता है, जो प्रोटीन के बारे में जानकारी रखता है और इसके संश्लेषण की साइट है।

4. जीन विनियमन

कुछ प्रकार के आरएनए अपनी गतिविधि को बढ़ाकर या घटाकर जीन के नियमन में शामिल होते हैं। ये तथाकथित miRNAs (छोटे हस्तक्षेप करने वाले RNA) और माइक्रोआरएनए हैं।

5. उत्प्रेरकसमारोह

तथाकथित एंजाइम होते हैं जो आरएनए से संबंधित होते हैं, उन्हें राइबोजाइम कहा जाता है। ये एंजाइम विभिन्न कार्य करते हैं और एक अजीबोगरीब संरचना रखते हैं।

आरएनए पोलीन्यूक्लियोटाइड हैं, लेकिन उनमें केवल एक श्रृंखला होती है, उनका आणविक भार डीएनए से कम होता है। इसके अलावा, वे निम्नलिखित में भिन्न हैं: 1) कोशिका में आरएनए की मात्रा उम्र, शारीरिक स्थिति, कोशिका से संबंधित अंग पर निर्भर करती है; 2) आरएनए मोनोन्यूक्लियोटाइड में थाइमिन यूरैसिल के बजाय राइबोज होता है; 3) चारगफ नियम आरएनए के लिए विशिष्ट नहीं हैं; 4) डीएनए की तुलना में आरएनए में अधिक छोटे आधार होते हैं, जबकि टीआरएनए में छोटे आधारों की संख्या 50 तक पहुंच जाती है। सभी आरएनए डीएनए पर संश्लेषित होते हैं, इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है।

सेल में स्थानीयकरण के आधार पर, कार्य 3 प्रकार के आरएनए को अलग करते हैं: एम-आरएनए (मैट्रिक्स, या सूचनात्मक), परिवहन - टी-आरएनए, राइबोसोमल - आर-आरएनए।

एमआरएनए

1961 में जैकब और मनोट द्वारा खोजा गया। यह कोशिका में आरएनए की कुल मात्रा का केवल 2-3% बनाता है। इस आरएनए में एक कठोर विशिष्ट संरचना नहीं होती है और इसकी पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला घुमावदार लूप बनाती है। गैर-कार्यशील अवस्था में, mRNA को मोड़ा जाता है, एक गेंद में मोड़ा जाता है, जो एक प्रोटीन से बंधा होता है; और ऑपरेशन के दौरान, श्रृंखला सीधी हो जाती है। मैसेंजर आरएनए को नाभिक में डीएनए से संश्लेषित किया जाता है। प्रक्रिया को प्रतिलेखन (प्रतिलिपि बनाना) कहा जाता है।

एमआरएनए की भूमिका यह है कि यह संश्लेषित प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम (यानी, प्राथमिक संरचना) के बारे में जानकारी रखता है। प्रोटीन अणु में प्रत्येक अमीनो एसिड का स्थान एमआरएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड के एक निश्चित अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया जाता है, अर्थात। एमआरएनए में प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए "कोड शब्द" हैं - ट्रिपल, या कोडन, या आनुवंशिक कोड।

आनुवंशिक कोड के गुण: आनुवंशिक कोड में है:

1) तिगुना। 4 संभावित एमआरएनए मोनोन्यूक्लियोटाइड्स (यूएमपी, जीएमपी, एएमपी, सीएमपी) में से 64 कोडन क्रमपरिवर्तन नियमों के अनुसार बनाए जा सकते हैं। 61 कोडन 20 अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं, और 3 कोडन (UAA, UAG, UGA) एक भी एमिनो एसिड को एनकोड नहीं करते हैं। वे टर्मिनेटर (या "स्टॉप कोडन") की भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे p/n श्रृंखलाओं के संश्लेषण को रोकते हैं। पूरा कोड शब्दकोश तालिका में प्रस्तुत किया गया है;

2) गैर-क्रॉसिंग - जानकारी लिखना केवल एक दिशा में जाता है;

निरंतरता - कोड रैखिक, यूनिडायरेक्शनल है; बाधित नहीं है। सिद्धांत पर काम करता है: एक एमआरएनए, एक प्रोटीन

सार्वभौमिकता, अर्थात्। सभी जीवित जीवों में समान अमीनो एसिड सभी जीवित प्राणियों में समान कोड द्वारा एन्कोड किया गया है;

5) अध: पतन (अतिरेक)। एक कोडन के पहले दो अक्षर इसकी विशिष्टता निर्धारित करते हैं, तीसरा कम विशिष्ट होता है। 20 ज्ञात अमीनो एसिड और 61 कोडन हैं, इसलिए अधिकांश अमीनो एसिड कई कोडन (2-6) द्वारा एन्कोड किए गए हैं।

इस प्रकार, mRNA सीधे प्रोटीन जैवसंश्लेषण में शामिल होता है। आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण की दिशा दिखाते हुए आणविक जीव विज्ञान का मूल अभिधारणा: डीएनए-आरएनए-प्रोटीन। हालांकि, 1974 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों टेमिन और बाल्टीमोर ने आरएनए से डीएनए के विपरीत दिशा में जानकारी पढ़ने की संभावना दिखाई: डीएनए-आरएनए-प्रोटीन। यह प्रक्रिया एंजाइम रिवर्टेज की भागीदारी के साथ की जाती है। इसकी मदद से mRNA से डीएनए के एक हिस्से को संश्लेषित करना और इस संश्लेषित जीन को अन्य वस्तुओं में स्थानांतरित करना संभव है, जिसका उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा किया जाता है।

आरआरएनए

इस प्रकार का RNA कोशिका में RNA के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक होता है। यह राइबोसोम का हिस्सा है। राइबोसोम 65% rRNA और 35% प्रोटीन से बने RNPs होते हैं। आर-आरएनए की पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला आसानी से झुक जाती है और प्रोटीन के साथ कॉम्पैक्ट बॉडी में फिट हो जाती है। राइबोसोम में 2 सबयूनिट होते हैं - बड़े और छोटे (उनका अनुपात 2.5: 1 है)। राइबोसोम में, 2 साइट प्रतिष्ठित हैं - ए (एमिनो एसिड, या मान्यता साइट) और पी - पेप्टाइड, यहां एक पी / पी श्रृंखला जुड़ी हुई है। ये केंद्र दोनों उप-इकाइयों की संपर्क सतहों पर स्थित हैं। राइबोसोम कोशिका में स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं, जिससे कोशिका में प्रोटीन को संश्लेषित करना संभव हो जाता है जहाँ इसकी आवश्यकता होती है। राइबोसोम बहुत विशिष्ट नहीं हैं और विदेशी mRNAs से जानकारी पढ़ सकते हैं; mRNA के साथ मिलकर राइबोसोम एक मैट्रिक्स बनाते हैं। आरआरएनए की भूमिका संश्लेषित प्रोटीन की मात्रा निर्धारित करती है।

टीआरएनए

इस प्रकार का टी-आरएनए सबसे अच्छा अध्ययन किया गया है, जो सभी सेलुलर आरएनए के 10% के लिए जिम्मेदार है। साइटोप्लाज्म में निहित, mol.mass छोटा (20 हजार Da) होता है जिसमें 70-80 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। मुख्य भूमिका एमआरएनए के पूरक कोडन पर अमीनो एसिड का परिवहन और स्थापना है। टीआरएनए अमीनो एसिड के लिए विशिष्ट हैं, जो एंजाइम एमिनोएसिल सिंथेटेस द्वारा प्रदान किया जाता है। निष्क्रिय अवस्था में, यह एक गेंद में मुड़ा हुआ होता है, और सक्रिय अवस्था में यह एक तिपतिया घास (तिपतिया घास का पत्ता) जैसा दिखता है। टीआरएनए अणु में कई खंड प्रतिष्ठित हैं: ए) एसीसी न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के साथ एक स्वीकर्ता स्टेम, इसके साथ एक एमिनो एसिड जुड़ा हुआ है। बी) राइबोसोम से लगाव के लिए साइट; c) एंटिकोडॉन - एक mRNA कोडन का पूरक स्थल जो किसी दिए गए tRNA से जुड़े अमीनो एसिड को एनकोड करता है। टीआरएनए की प्राथमिक संरचना की एक विशेषता यह है कि उनमें मामूली या संशोधित आधार (7-मेथिलगुआनिन, हाइपोक्सैन्थिन, डायहाइड्रौरासिल, स्यूडोरासिल, 4-थियोरासिल) होते हैं, जो गैर-शास्त्रीय जोड़ी बनाने में सक्षम होते हैं। यह प्रोटीन संश्लेषण को गति देता है। इस प्रकार, टीआरएनए अमीनो एसिड को "चिह्नित" करता है, इसे विशिष्टता देता है और एमआरएनए में एक विशेष साइट पर एमिनो एसिड का पता लगाने में मदद करता है।

प्रतिकृति

प्रतिकृति- यह एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक डीएनए अणु से 2 बिल्कुल समान, "बेटी" एनके बनते हैं। डीएनए के विभाजन के साथ ही कोशिका विभाजन की प्रक्रिया शुरू होती है।

प्रतिकृति अर्ध-रूढ़िवादी तरीके से आगे बढ़ती है: प्रत्येक बेटी डीएनए के लिए, श्रृंखला में से एक मूल (मातृ) होती है, और दूसरी नवगठित (बेटी) (मेसेलसन और स्टाल के प्रयोग) होती है। प्रतिकृति प्रक्रिया में कई एंजाइम शामिल होते हैं: अनइंडिंग एंजाइम, डीएनए पोलीमरेज़, डीएनए लिगेज, डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़।

जनवरी 12, 2018

आपके ध्यान में लाए गए लेख में, हम डीएनए और आरएनए की तुलनात्मक तालिका का अध्ययन और निर्माण करने का प्रस्ताव करते हैं। आरंभ करने के लिए, यह कहा जाना चाहिए कि जीव विज्ञान का एक विशेष खंड है जो वंशानुगत जानकारी के भंडारण, कार्यान्वयन और संचरण से संबंधित है, इसका नाम आणविक जीव विज्ञान है। यह वह क्षेत्र है जिस पर हम आगे बात करेंगे।

हम बात कर रहे हैं न्यूक्लियोटाइड्स से बनने वाले पॉलिमर (हाई मॉलिक्यूलर वेट ऑर्गेनिक कंपाउंड्स) की, जिन्हें न्यूक्लिक एसिड कहा जाता है। ये यौगिक बहुत महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जिनमें से एक शरीर के बारे में जानकारी का भंडारण है। डीएनए और आरएनए की तुलना करने के लिए (लेख के अंत में तालिका प्रस्तुत की जाएगी), आपको यह जानना होगा कि प्रोटीन जैवसंश्लेषण में कुल दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड शामिल होते हैं:

• डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक, जिसे हम अक्सर संक्षिप्त नाम के रूप में मिलते हैं - डीएनए;
• राइबोन्यूक्लिक एसिड (या संक्षेप में आरएनए)

न्यूक्लिक एसिड: यह क्या है?

डीएनए और आरएनए की तुलना करने वाली एक तालिका को संकलित करने के लिए, इन पोलीन्यूक्लियोटाइड्स से अधिक परिचित होना आवश्यक है। आइए एक सामान्य प्रश्न से शुरू करते हैं। डीएनए और आरएनए दोनों न्यूक्लिक एसिड हैं। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, वे न्यूक्लियोटाइड अवशेषों से बनते हैं।

ये पॉलिमर शरीर की किसी भी कोशिका में पाए जा सकते हैं, क्योंकि यह उनके कंधों पर एक बड़ी जिम्मेदारी है, अर्थात्:

• भंडारण;
• प्रसारण;
• आनुवंशिकता का बोध।

अब हम संक्षेप में उनके मुख्य रासायनिक गुणों पर प्रकाश डालेंगे:

• पानी में अच्छी तरह से भंग;
• कार्बनिक सॉल्वैंट्स में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील;
• तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील;
• यदि किसी डीएनए अणु को प्राकृतिक स्रोत से किसी भी संभावित तरीके से अलग किया जाता है, तो यांत्रिक क्रियाओं के दौरान विखंडन देखा जा सकता है;
• विखंडन न्यूक्लीज नामक एंजाइम द्वारा होता है।

डीएनए और आरएनए के बीच समानताएं और अंतर: पेंटोस

डीएनए और आरएनए की तुलना करने वाली तालिका में, उनके बीच एक बहुत ही महत्वपूर्ण समानता पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है - संरचना में मोनोसेकेराइड की उपस्थिति। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक न्यूक्लिक एसिड के अलग-अलग रूप होते हैं। डीएनए और आरएनए में न्यूक्लिक एसिड का विभाजन इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि उनके पास अलग-अलग पेंटोस हैं।

इसलिए, उदाहरण के लिए, हम डीएनए में डीऑक्सीराइबोज और आरएनए में राइबोज पा सकते हैं। ध्यान दें कि डीऑक्सीराइबोज में दूसरे कार्बन पर कोई ऑक्सीजन नहीं है। वैज्ञानिकों ने निम्नलिखित धारणा बनाई है - ऑक्सीजन की अनुपस्थिति के निम्नलिखित अर्थ हैं:

• यह सी 2 और सी 3 बांड को छोटा करता है;
• डीएनए अणु में ताकत जोड़ता है;
• नाभिक में एक विशाल अणु के ढेर के लिए स्थितियां बनाता है।

नाइट्रोजनी क्षारों की तुलना

तो, कुल मिलाकर, पाँच नाइट्रोजनस आधार हैं:

• ए (एडेनिन);
• जी (गुआनाइन);
• सी (साइटोसिन);
• टी (थाइमिन);
• यू (यूरेसिल)।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये छोटे कण हमारे अणुओं के निर्माण खंड हैं। यह उनमें है कि सभी आनुवंशिक जानकारी निहित है, और अधिक सटीक होने के लिए, उनके अनुक्रम में। डीएनए में हम मिल सकते हैं: ए, जी, सी और टी, और आरएनए में - ए, जी, सी और यू।

नाइट्रोजनस क्षारक अधिकांश न्यूक्लिक अम्ल होते हैं। सूचीबद्ध पांच के अलावा, अन्य भी हैं, लेकिन यह अत्यंत दुर्लभ है।

डीएनए संरचना के सिद्धांत

एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता संगठन के चार स्तरों की उपस्थिति है (आप इसे चित्र में देख सकते हैं)। जैसा कि यह पहले ही स्पष्ट हो चुका है, प्राथमिक संरचना न्यूक्लियोटाइड की एक श्रृंखला है, जबकि नाइट्रोजनस आधारों का अनुपात कुछ कानूनों का पालन करता है।

माध्यमिक संरचना एक डबल हेलिक्स है, जिसमें से प्रत्येक स्ट्रैंड की संरचना प्रजातियों के लिए विशिष्ट है। हम फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष हेलिक्स के बाहर पा सकते हैं, और नाइट्रोजनस बेस अंदर स्थित हैं।

अंतिम स्तर गुणसूत्र है। कल्पना कीजिए कि एफिल टॉवर को माचिस की डिब्बी में रखा गया है, इस तरह गुणसूत्र में डीएनए अणु रखा जाता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक गुणसूत्र में एक या दो क्रोमैटिड हो सकते हैं।

आइए डीएनए और आरएनए की तुलना करने वाली एक तालिका संकलित करने से पहले आरएनए की संरचना के बारे में बात करते हैं।

आरएनए के प्रकार और संरचनात्मक विशेषताएं

डीएनए और आरएनए की समानता की तुलना करने के लिए (आप लेख के अंतिम पैराग्राफ में तालिका देख सकते हैं), हम बाद की किस्मों का विश्लेषण करेंगे:

1. सबसे पहले, tRNA (या परिवहन) एक एकल-फंसे अणु है जो अमीनो एसिड परिवहन और प्रोटीन संश्लेषण का कार्य करता है। इसकी द्वितीयक संरचना तिपतिया घास है, जबकि इसकी तृतीयक संरचना का बहुत कम अध्ययन किया गया है।
2. सूचनात्मक या मैट्रिक्स (एमआरएनए) - डीएनए अणु से प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर सूचना का स्थानांतरण।
3. और आखिरी वाला rRNA (राइबोसोमल) है। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, यह राइबोसोम में निहित है।

डीएनए के कार्य क्या हैं?

डीएनए और आरएनए की तुलना करते हुए, प्रदर्शन किए गए कार्यों के सवाल को याद करना असंभव है। यह जानकारी अंतिम तालिका में परिलक्षित होगी।

तो, बिना एक पल की झिझक के, हम कह सकते हैं कि एक छोटे से डीएनए अणु में, सभी आनुवंशिक जानकारी को क्रमादेशित किया जाता है जो हमारे हर कदम को नियंत्रित कर सकता है। इसमे शामिल है:

• स्वास्थ्य;
• विकास;
• जीवन प्रत्याशा;
• वंशानुगत रोग;
• हृदय रोग, आदि।

कल्पना कीजिए कि हमने मानव शरीर की एक कोशिका से सभी डीएनए अणुओं को अलग कर दिया है और उन्हें एक पंक्ति में व्यवस्थित कर दिया है। आपको क्या लगता है कि श्रृंखला कब तक होगी? बहुत से लोग सोचते हैं कि मिलीमीटर, लेकिन ऐसा नहीं है। इस चेन की लंबाई 7.5 सेंटीमीटर जितनी होगी. अविश्वसनीय रूप से, हम एक शक्तिशाली माइक्रोस्कोप के बिना कोशिका को क्यों नहीं देख सकते हैं? बात यह है कि अणु बहुत दृढ़ता से संकुचित होते हैं। याद रखें, हम पहले ही लेख में एफिल टॉवर के आकार के बारे में बात कर चुके हैं।

लेकिन डीएनए के कार्य क्या हैं?

1. वे आनुवंशिक जानकारी के वाहक हैं।
2. सूचना का पुनरुत्पादन और संचारण।

आरएनए के कार्य क्या हैं?

डीएनए और आरएनए की अधिक सटीक तुलना के लिए, हम बाद वाले द्वारा किए गए कार्यों पर विचार करने का प्रस्ताव करते हैं। यह पहले ही कहा जा चुका है कि तीन प्रकार के आरएनए प्रतिष्ठित हैं:

• आरआरएनए राइबोसोम के संरचनात्मक आधार के रूप में कार्य करता है; इसके अलावा, वे प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में अन्य प्रकार के आरएनए के साथ बातचीत करते हैं और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संयोजन में भाग लेते हैं।
• एमआरएनए का कार्य प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट है।
• टीआरएनए अमीनो एसिड को बांधते हैं और उन्हें प्रोटीन संश्लेषण के लिए राइबोसोम में स्थानांतरित करते हैं, अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं, और आनुवंशिक कोड को समझते हैं।

निष्कर्ष और तुलना तालिका

अक्सर, छात्रों को जीव विज्ञान या रसायन विज्ञान में एक कार्य दिया जाता है - डीएनए और आरएनए की तुलना करना। इस मामले में तालिका एक आवश्यक सहायक होगी। सब कुछ जो पहले लेख में कहा गया था, आप यहाँ संक्षिप्त रूप में देख सकते हैं।

डीएनए और आरएनए की तुलना (निष्कर्ष)

संकेत	डीएनए	शाही सेना
संरचना	दो श्रृंखलाएँ।	एक चेन।
पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला	जंजीरें एक दूसरे के सापेक्ष दाहिने हाथ की हैं।	इसके विभिन्न रूप हो सकते हैं, यह सब प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, आइए एक tRNA लेते हैं जिसमें मेपल के पत्ते का आकार होता है।
स्थानीयकरण	नाभिक में 99% स्थानीयकरण में, लेकिन क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जा सकता है।	न्यूक्लियोली, राइबोसोम, क्लोरोप्लास्ट, माइटोकॉन्ड्रिया, साइटोप्लाज्म।
मोनोमर	डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स।	राइबोन्यूक्लियोटाइड्स।
न्यूक्लियोटाइड	ए, टी, जी, सी।	ए, जी, सी, डब्ल्यू।
कार्यों	वंशानुगत जानकारी का भंडारण।	एमआरएनए वंशानुगत जानकारी रखता है, आरआरएनए एक संरचनात्मक कार्य करता है, एमआरएनए, टीआरएनए और आरआरएनए प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि हमारी तुलनात्मक विशेषताएं बहुत संक्षिप्त निकलीं, हम विचाराधीन यौगिकों की संरचना और कार्यों के सभी पहलुओं को कवर करने में सक्षम थे। यह तालिका परीक्षा के लिए एक अच्छी चीट शीट या सिर्फ एक अनुस्मारक के रूप में काम कर सकती है।

न्यूक्लिक एसिड मोनोन्यूक्लियोटाइड्स से युक्त मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ होते हैं, जो एक बहुलक श्रृंखला में 3",5" - फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं और एक निश्चित तरीके से कोशिकाओं में पैक होते हैं।

न्यूक्लिक एसिड दो किस्मों के बायोपॉलिमर हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)। प्रत्येक बायोपॉलिमर में न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो कार्बोहाइड्रेट अवशेषों (राइबोज, डीऑक्सीराइबोज) और नाइट्रोजनस बेस (यूरैसिल, थाइमिन) में से एक में भिन्न होते हैं। तदनुसार, न्यूक्लिक एसिड को उनका नाम मिला।

राइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना

आरएनए की प्राथमिक संरचना

आरएनए अणुडीएनए के समान संगठन सिद्धांत के साथ रैखिक (यानी, अशाखित) पोलीन्यूक्लियोटाइड हैं। आरएनए मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं जिनमें फॉस्फोरिक एसिड, एक कार्बोहाइड्रेट (राइबोज), और 3 ", 5" फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड से जुड़ा नाइट्रोजनस बेस होता है। आरएनए अणु की पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं ध्रुवीय होती हैं, अर्थात। अलग-अलग 5'- और 3"-अंत हैं। उसी समय, डीएनए के विपरीत, आरएनए एक एकल-फंसे अणु है। इस अंतर का कारण प्राथमिक संरचना की तीन विशेषताएं हैं:

1. डीएनए के विपरीत आरएनए में डीऑक्सीराइबोज के बजाय राइबोज होता है, जिसमें एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। हाइड्रॉक्सी समूह डबल स्ट्रैंड संरचना को कम कॉम्पैक्ट बनाता है
2. चार मुख्य, या प्रमुख, नाइट्रोजनस बेस (ए, जी, सी, और यू) में, थाइमिन के बजाय, यूरैसिल निहित है, जो केवल 5 वें स्थान पर मिथाइल समूह की अनुपस्थिति में थाइमिन से भिन्न होता है। इसके कारण, पूरक A-U जोड़ी में हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन की ताकत कम हो जाती है, जिससे स्थिर डबल-स्ट्रैंडेड अणुओं के बनने की संभावना भी कम हो जाती है।
3. अंत में, आरएनए (विशेष रूप से टीआरएनए) में तथाकथित की एक उच्च सामग्री है। मामूली आधार और न्यूक्लियोसाइड। उनमें से डायहाइड्रॉरिडीन (यूरैसिल में कोई एकल डबल बॉन्ड नहीं है), स्यूडॉरिडाइन (यूरैसिल सामान्य से अलग राइबोज के लिए बाध्य है), डाइमिथाइलैडेनिन और डाइमिथाइलगुआनाइन (नाइट्रोजनस बेस में दो अतिरिक्त मिथाइल समूह) और कई अन्य हैं। इनमें से लगभग सभी आधार पूरक अंतःक्रियाओं में भाग नहीं ले सकते हैं। इस प्रकार, डाइमेथिलैडेनाइन में मिथाइल समूह (थाइमिन और 5-मेथिलसिटोसिन के विपरीत) एक परमाणु पर स्थित होते हैं जो ए-यू जोड़ी में हाइड्रोजन बंधन बनाता है; इसलिए, अब यह कनेक्शन बंद नहीं किया जा सकता है। यह दोहरे-फंसे अणुओं के निर्माण को भी रोकता है।

इस प्रकार, डीएनए से आरएनए की संरचना में प्रसिद्ध अंतर महान जैविक महत्व के हैं: आखिरकार, आरएनए अणु केवल एकल-फंसे अवस्था में अपना कार्य कर सकते हैं, जो एमआरएनए के लिए सबसे स्पष्ट है: यह कल्पना करना मुश्किल है कि कैसे राइबोसोम पर एक डबल-असहाय अणु का अनुवाद किया जा सकता है।

उसी समय, शेष एकल, कुछ क्षेत्रों में आरएनए श्रृंखला एक डबल-फंसे संरचना (छवि 1.) के साथ लूप, प्रोट्रूशियंस या "हेयरपिन" बना सकती है। इस संरचना को जोड़े A::U और G:::C में आधारों की परस्पर क्रिया द्वारा स्थिर किया जाता है। हालांकि, "गलत" जोड़े भी बन सकते हैं (उदाहरण के लिए, जीयू), और कुछ जगहों पर "हेयरपिन" होते हैं और कोई भी बातचीत नहीं होती है। इस तरह के लूप में सभी न्यूक्लियोटाइड के 50% तक (विशेष रूप से टीआरएनए और आरआरएनए में) हो सकते हैं। आरएनए में न्यूक्लियोटाइड की कुल सामग्री 75 इकाइयों से कई हजारों तक भिन्न होती है। लेकिन यहां तक ​​​​कि सबसे बड़े आरएनए क्रोमोसोमल डीएनए की तुलना में कम परिमाण के कई क्रम हैं।

एमआरएनए की प्राथमिक संरचना को डीएनए क्षेत्र से कॉपी किया गया था जिसमें पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी थी। शेष प्रकार के आरएनए (टीआरएनए, आरआरएनए, दुर्लभ आरएनए) की प्राथमिक संरचना संबंधित डीएनए जीन के आनुवंशिक कार्यक्रम की अंतिम प्रति है।

आरएनए की माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं

राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) एकल-फंसे अणु हैं, इसलिए, डीएनए के विपरीत, उनकी माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं अनियमित हैं। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के स्थानिक संरचना के रूप में परिभाषित ये संरचनाएं मुख्य रूप से हाइड्रोजन बांड और नाइट्रोजनस बेस के बीच हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन द्वारा बनाई गई हैं। यदि एक स्थिर हेलिक्स एक देशी डीएनए अणु की विशेषता है, तो आरएनए की संरचना अधिक विविध और प्रयोगशाला है। एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण से पता चला है कि आरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के अलग-अलग खंड, झुकते हुए, इंट्राहेलिकल संरचनाओं के गठन के साथ खुद को हवा देते हैं। श्रृंखला के समानांतर वर्गों के नाइट्रोजनस आधारों के पूरक युग्मों के माध्यम से संरचनाओं का स्थिरीकरण प्राप्त किया जाता है; यहां विशिष्ट जोड़े ए-यू, जी-सी, और, शायद ही कभी, जी-यू हैं। इसके कारण, एक ही श्रृंखला से संबंधित छोटे और विस्तारित दोनों कुंडलित खंड आरएनए अणु में दिखाई देते हैं; इन क्षेत्रों को हेयरपिन कहा जाता है। हेयरपिन तत्वों के साथ आरएनए की द्वितीयक संरचना का एक मॉडल 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में विकसित किया गया था। 20 वीं सदी A. S. Spirin (रूस) और P. Doty (USA) की प्रयोगशालाओं में।

कुछ प्रकार के आरएनए
आरएनए के प्रकार	न्यूक्लियोटाइड्स में आकार	समारोह
जीआरएनए - जीनोमिक आरएनए	10000-100000
mRNA - सूचनात्मक (मैट्रिक्स) RNA	100-100000	डीएनए अणु से प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी स्थानांतरित करता है
टीआरएनए - स्थानांतरण आरएनए	70-90	प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर अमीनो एसिड का परिवहन करता है
आरआरएनए - राइबोसोमल आरएनए	100 से 500,000 तक कई असतत वर्ग	राइबोसोम में निहित, राइबोसोम की संरचना को बनाए रखने में भाग लेता है
एसएन-आरएनए - छोटा परमाणु आरएनए	100	इंट्रोन्स को हटाता है और एंजाइमी रूप से एक्सॉन को mRNA में जोड़ता है
स्नो-आरएनए - छोटे न्यूक्लियर आरएनए		आरआरएनए और छोटे परमाणु आरएनए में आधार संशोधनों को निर्देशित करने या करने में शामिल है, जैसे, उदाहरण के लिए, मिथाइलेशन और स्यूडोउरिडिनाइजेशन। अधिकांश छोटे न्यूक्लियर आरएनए अन्य जीनों के इंट्रॉन में पाए जाते हैं।
एसआरपी-आरएनए - सिग्नल रिकग्निशन आरएनए		अभिव्यक्ति के लिए अभिप्रेत प्रोटीन के संकेत अनुक्रम को पहचानता है और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में उनके स्थानांतरण में भाग लेता है
एमआई-आरएनए - माइक्रो-आरएनए	22	गैर-अनुवादित एमआरएनए क्षेत्रों के 3' सिरों के लिए पूरक बंधन द्वारा संरचनात्मक जीन के अनुवाद को नियंत्रित करें

पेचदार संरचनाओं का निर्माण एक हाइपोक्रोमिक प्रभाव के साथ होता है - 260 एनएम पर आरएनए नमूनों के ऑप्टिकल घनत्व में कमी। इन संरचनाओं का विनाश तब होता है जब आरएनए समाधान की आयनिक शक्ति कम हो जाती है या जब इसे 60-70 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है; इसे पिघलने भी कहा जाता है और संरचनात्मक संक्रमण हेलिक्स - अराजक कुंडल द्वारा समझाया जाता है, जो न्यूक्लिक एसिड समाधान के ऑप्टिकल घनत्व में वृद्धि के साथ होता है।

कोशिकाओं में कई प्रकार के आरएनए होते हैं:

1. सूचना (या टेम्पलेट) आरएनए (एमआरएनए या एमआरएनए) और इसके पूर्ववर्ती - विषम परमाणु आरएनए (जीएन-आरएनए)
2. स्थानांतरण आरएनए (टी-आरएनए) और इसके अग्रदूत
3. राइबोसोमल (आर-आरएनए) और इसके पूर्ववर्ती
4. छोटे परमाणु आरएनए (एसएन-आरएनए)
5. छोटे नाभिकीय आरएनए (स्नो-आरएनए)
6. सिग्नल रिकग्निशन आरएनए (एसआरपी-आरएनए)
7. एमआईआरएनए (एमआई-आरएनए)
8. माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए (टी + आरएनए)।

विषम परमाणु और सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए

विषम परमाणु आरएनए यूकेरियोट्स के लिए अद्वितीय है। यह मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) का अग्रदूत है, जो परमाणु डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को साइटोप्लाज्म तक ले जाता है। विषम परमाणु आरएनए (प्री-एमआरएनए) की खोज सोवियत जैव रसायनज्ञ जी पी जॉर्जीव ने की थी। जी-आरएनए के प्रकारों की संख्या जीनों की संख्या के बराबर है, क्योंकि यह जीनोम के कोडिंग अनुक्रमों की सीधी प्रति के रूप में कार्य करता है, जिसके कारण इसमें डीएनए पैलिंड्रोम की प्रतियां होती हैं, इसलिए इसकी माध्यमिक संरचना में हेयरपिन और रैखिक खंड होते हैं। . एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ II डीएनए से आरएनए के प्रतिलेखन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

मैसेंजर आरएनए आरएन-आरएनए के प्रसंस्करण (परिपक्वता) के परिणामस्वरूप बनता है, जिसके दौरान हेयरपिन काट दिए जाते हैं, गैर-कोडिंग क्षेत्रों (इंट्रॉन) को एक्साइज किया जाता है, और कोडिंग एक्सॉन को एक साथ चिपकाया जाता है।

मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए) डीएनए के एक निश्चित खंड की एक प्रति है और डीएनए से प्रोटीन संश्लेषण (राइबोसोम) की साइट तक आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करता है और सीधे इसके अणुओं के संयोजन में शामिल होता है।

परिपक्व दूत आरएनए में विभिन्न कार्यात्मक भूमिकाओं वाले कई क्षेत्र होते हैं (चित्र।)

• 5 "अंत में तथाकथित "टोपी" या टोपी है - एक से चार संशोधित न्यूक्लियोटाइड का एक खंड। यह संरचना एंडोन्यूक्लाइजेस से एमआरएनए के 5" छोर की रक्षा करती है
• "कैप" के पीछे एक 5 "अनट्रांसलेटेड क्षेत्र है - कई दसियों न्यूक्लियोटाइड्स का एक क्रम। यह आर-आरएनए के एक खंड का पूरक है जो राइबोसोम के छोटे सबयूनिट का हिस्सा है। इसके कारण, यह कार्य करता है राइबोसोम के लिए एम-आरएनए के प्राथमिक बंधन के लिए, लेकिन स्वयं प्रसारित नहीं
• कोडन आरंभ करना - AUG एन्कोडिंग मेथियोनीन। सभी mRNAs में एक ही प्रारंभ कोडन होता है। एमआरएनए का अनुवाद (पढ़ना) इसके साथ शुरू होता है। यदि पेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के बाद मेथियोनीन की आवश्यकता नहीं होती है, तो, एक नियम के रूप में, इसे इसके एन-टर्मिनस से हटा दिया जाता है।
• प्रारंभ कोडन के बाद कोडिंग भाग आता है, जिसमें प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है। यूकेरियोट्स में, परिपक्व mRNAs मोनोसिस्ट्रोनिक होते हैं; उनमें से प्रत्येक केवल एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना के बारे में जानकारी रखता है।

  एक और बात यह है कि कभी-कभी राइबोसोम पर बनने के तुरंत बाद पेप्टाइड श्रृंखला कई छोटी श्रृंखलाओं में कट जाती है। ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, इंसुलिन और कई ओलिगोपेप्टाइड हार्मोन के संश्लेषण में।

  परिपक्व यूकेरियोटिक एमआरएनए का कोडिंग भाग इंट्रोन्स से रहित है - किसी भी अंतःस्थापित गैर-कोडिंग अनुक्रम। दूसरे शब्दों में, सेंस कोडन का एक सतत क्रम है जिसे 5" -> 3" दिशा में पढ़ा जाना चाहिए।

• इस क्रम के अंत में, एक समाप्ति कोडन है - तीन "अर्थहीन" कोडन में से एक: UAA, UAG या UGA (नीचे आनुवंशिक कोड की तालिका देखें)।
• इस कोडन के बाद एक और 3'-अअनुवादित क्षेत्र हो सकता है, जो 5'-अअनुवादित क्षेत्र से काफी लंबा है।
• अंत में, लगभग सभी परिपक्व यूकेरियोटिक एमआरएनए (हिस्टोन एमआरएनए को छोड़कर) में 3' छोर पर 150-200 एडेनिल न्यूक्लियोटाइड का एक पॉली (ए) टुकड़ा होता है।

3'-अनट्रांसलेटेड क्षेत्र और पॉली (ए) -फ्रैगमेंट एमआरएनए जीवनकाल के नियमन से संबंधित हैं, क्योंकि एमआरएनए का विनाश 3'-एक्सोन्यूक्लिअस द्वारा किया जाता है। एमआरएनए अनुवाद के पूरा होने के बाद, पॉली (ए) टुकड़े से 10-15 न्यूक्लियोटाइड्स को साफ किया जाता है। जब यह टुकड़ा समाप्त हो जाता है, तो एमआरएनए का एक महत्वपूर्ण हिस्सा नीचा होना शुरू हो जाता है (यदि 3'-अअनुवादित क्षेत्र गायब है)।

एमआरएनए में न्यूक्लियोटाइड की कुल संख्या आमतौर पर कुछ हज़ार के भीतर भिन्न होती है। इस मामले में, कोडिंग भाग कभी-कभी केवल 60-70% न्यूक्लियोटाइड के लिए जिम्मेदार हो सकता है।

कोशिकाओं में, एमआरएनए अणु लगभग हमेशा प्रोटीन से जुड़े होते हैं। उत्तरार्द्ध संभवतः एमआरएनए की रैखिक संरचना को स्थिर करता है, अर्थात, कोडिंग भाग में "हेयरपिन" के गठन को रोकता है। इसके अलावा, प्रोटीन समय से पहले होने वाले क्षरण से mRNA की रक्षा कर सकते हैं। प्रोटीन के साथ एमआरएनए के ऐसे परिसरों को कभी-कभी इनफॉर्मोसोम कहा जाता है।

कोशिका द्रव्य में आरएनए स्थानांतरण अमीनो एसिड को सक्रिय रूप में राइबोसोम में ले जाता है, जहां उन्हें एक विशिष्ट अनुक्रम में पेप्टाइड श्रृंखलाओं में जोड़ा जाता है, जो आरएनए टेम्पलेट (एमआरएनए) द्वारा निर्धारित किया जाता है। वर्तमान में, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक जीवों से 1700 से अधिक प्रकार के tRNA के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम पर डेटा ज्ञात है। उन सभी में उनकी प्राथमिक संरचना और जिस तरह से उनकी संरचना में शामिल न्यूक्लियोटाइड्स की पूरक बातचीत के कारण पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला को एक माध्यमिक संरचना में बदल दिया जाता है, दोनों में समान विशेषताएं हैं।

स्थानांतरण आरएनए में इसकी संरचना में 100 से अधिक न्यूक्लियोटाइड नहीं होते हैं, जिनमें से मामूली, या संशोधित, न्यूक्लियोटाइड की एक उच्च सामग्री होती है। पहला पूरी तरह से डीकोडेड ट्रांसफर आरएनए खमीर से पृथक एलेनिन आरएनए था। विश्लेषण से पता चला कि ऐलेनिन आरएनए में 77 न्यूक्लिओटाइड होते हैं जो कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में व्यवस्थित होते हैं; उनमें तथाकथित छोटे न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं, जो एटिपिकल न्यूक्लियोसाइड द्वारा दर्शाए गए हैं डायहाइड्रॉरिडीन (डीजीयू) और स्यूडोउरिडीन (Ψ); इनोसिन (I): एडेनोसाइन की तुलना में, अमीनो समूह को कीटो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; मिथाइलिनोसिन (mI), मिथाइल- और डाइमिथाइलगुआनोसिन (mG और m 2 G); मिथाइलुरिडीन (एमयू): राइबोथाइमिडीन के समान। ऐलेनिन टीआरएनए में एक या एक से अधिक मिथाइल समूहों के साथ 9 असामान्य आधार होते हैं, जो न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइस्टर बांड के गठन के बाद उनसे एंजाइमेटिक रूप से जुड़े होते हैं। ये आधार साधारण जोड़े बनाने में असमर्थ हैं; शायद वे अणु के कुछ हिस्सों में बेस पेयरिंग को रोकने के लिए काम करते हैं और इस प्रकार विशिष्ट रासायनिक समूहों को उजागर करते हैं जो मैसेंजर आरएनए, राइबोसोम के साथ माध्यमिक बंधन बनाते हैं, या शायद एंजाइम के साथ एक विशेष अमीनो एसिड को संबंधित ट्रांसफर आरएनए में संलग्न करने के लिए आवश्यक होते हैं। टीआरएनए में न्यूक्लियोटाइड्स के ज्ञात अनुक्रम का अनिवार्य रूप से मतलब है कि जीन में इसका क्रम जिस पर यह टीआरएनए संश्लेषित होता है, उसे भी जाना जाता है। यह क्रम वाटसन और क्रिक द्वारा स्थापित विशिष्ट आधार युग्मन नियमों के आधार पर निकाला जा सकता है। 1970 में, 77 न्यूक्लियोटाइड के संबंधित अनुक्रम के साथ एक पूर्ण डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु को संश्लेषित किया गया था, और यह पता चला कि यह एलेनिन ट्रांसफर आरएनए के निर्माण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम कर सकता है। यह पहला कृत्रिम रूप से संश्लेषित जीन था।

टीआरएनए प्रतिलेखन

टीआरएनए अणुओं का प्रतिलेखन डीएनए एन्कोडिंग अनुक्रमों से एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ III की भागीदारी के साथ होता है। प्रतिलेखन के दौरान, tRNA की प्राथमिक संरचना एक रैखिक अणु के रूप में बनती है। इस स्थानांतरण आरएनए के बारे में जानकारी वाले जीन के अनुसार आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के संकलन के साथ गठन शुरू होता है। यह क्रम एक रैखिक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला है जिसमें न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। एक रैखिक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला एक प्राथमिक आरएनए है, जो टीआरएनए का अग्रदूत है, जिसमें इंट्रॉन - गैर-सूचनात्मक अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं। संगठन के इस स्तर पर, प्री-टीआरएनए कार्यात्मक नहीं है। गुणसूत्रों के डीएनए में विभिन्न स्थानों पर निर्मित, प्री-टीआरएनए में परिपक्व टीआरएनए की तुलना में लगभग 40 न्यूक्लियोटाइड्स की अधिकता होती है।

दूसरे चरण में, नव संश्लेषित tRNA अग्रदूत पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल परिपक्वता या प्रसंस्करण से गुजरता है। प्रसंस्करण के दौरान, पूर्व-आरएनए में गैर-सूचनात्मक ज्यादतियों को हटा दिया जाता है और परिपक्व, कार्यात्मक आरएनए अणु बनते हैं।

प्री-टीआरएनए प्रसंस्करण

प्रसंस्करण प्रतिलेख में इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बांड के गठन के साथ शुरू होता है और टीआरएनए अणु एक तिपतिया घास का रूप लेता है। यह tRNA संगठन का द्वितीयक स्तर है, जिस पर tRNA अणु अभी तक क्रियाशील नहीं है। इसके बाद, गैर-सूचनात्मक क्षेत्रों को पूर्व-आरएनए से निकाला जाता है, "टूटे हुए जीन" के सूचनात्मक क्षेत्रों को विभाजित किया जाता है - आरएनए के 5'- और 3'-टर्मिनल क्षेत्रों के स्प्लिसिंग और संशोधन।

प्री-आरएनए के गैर-सूचनात्मक क्षेत्रों का छांटना राइबोन्यूक्लिअस (एक्सो- और एंडोन्यूक्लाइजेस) की मदद से किया जाता है। अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड को हटाने के बाद, टीआरएनए आधारों का मिथाइलेशन होता है। प्रतिक्रिया मिथाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा की जाती है। S-adenosylmethionine एक मिथाइल समूह दाता के रूप में कार्य करता है। मिथाइलेशन न्युक्लिअस द्वारा tRNA के विनाश को रोकता है। अंत में परिपक्व टीआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स (स्वीकर्ता अंत) की एक विशिष्ट तिकड़ी को जोड़कर बनता है - सीसीए, जो एक विशेष आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है।

प्रसंस्करण के पूरा होने पर, द्वितीयक संरचना में अतिरिक्त हाइड्रोजन बांड फिर से बनते हैं, जिसके कारण tRNA संगठन के तृतीयक स्तर तक जाता है और तथाकथित एल-फॉर्म का रूप ले लेता है। इस रूप में, tRNA हाइलोप्लाज्म में चला जाता है।

टीआरएनए संरचना

स्थानांतरण आरएनए की संरचना न्यूक्लियोटाइड की एक श्रृंखला पर आधारित है। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि न्यूक्लियोटाइड्स की किसी भी श्रृंखला में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हिस्से होते हैं, यह सेल में एक अनफोल्डेड अवस्था में नहीं हो सकता है। ये आवेशित भाग एक दूसरे की ओर आकर्षित होने के कारण संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार आसानी से एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। हाइड्रोजन बांड टीआरएनए स्ट्रैंड को विचित्र रूप से मोड़ते हैं और उस स्थिति में पकड़ते हैं। नतीजतन, टी-आरएनए की माध्यमिक संरचना में "तिपतिया घास का पत्ता" (छवि) का रूप होता है, जिसमें इसकी संरचना में 4 डबल-फंसे क्षेत्र होते हैं। टीआरएनए श्रृंखला में नोट किए गए मामूली या संशोधित न्यूक्लियोटाइड की एक उच्च सामग्री और पूरक बातचीत में असमर्थ 5 एकल-फंसे क्षेत्र बनाते हैं।

वह। टीआरएनए की माध्यमिक संरचना टीआरएनए के अलग-अलग वर्गों के पूरक न्यूक्लियोटाइड की इंट्रास्ट्रैंड जोड़ी के परिणामस्वरूप बनती है। tRNA के क्षेत्र जो न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड के निर्माण में शामिल नहीं होते हैं, वे लूप या रैखिक लिंक बनाते हैं। निम्नलिखित संरचनात्मक क्षेत्र tRNA में प्रतिष्ठित हैं:

1. स्वीकर्ता साइट (अंत), चार रैखिक रूप से व्यवस्थित न्यूक्लियोटाइड से मिलकर बनता है, जिनमें से तीन का सभी प्रकार के tRNA - CCA में समान क्रम होता है। एडेनोसाइन का हाइड्रॉक्सिल 3 "-ओएच मुक्त है। एक कार्बोक्सिल समूह के साथ एक अमीनो एसिड जुड़ा होता है, इसलिए इस टीआरएनए साइट का नाम स्वीकर्ता है। टीआरएनए एमिनो एसिड 3" -हाइड्रॉक्सिल समूह एडेनोसाइन को बचाता है। राइबोसोम, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है।
2. एंटिकोडन लूप, आमतौर पर सात न्यूक्लियोटाइड द्वारा गठित। इसमें प्रत्येक टीआरएनए के लिए विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड्स का एक ट्रिपलेट होता है, जिसे एंटिकोडन कहा जाता है। पूरकता के सिद्धांत के अनुसार टीआरएनए एंटिकोडन एमआरएनए कोडन के साथ जोड़े। कोडन-एंटिकोडन इंटरैक्शन उस क्रम को निर्धारित करता है जिसमें राइबोसोम में इसकी असेंबली के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड की व्यवस्था की जाती है।
3. स्यूडॉरिडाइल लूप (या TΨC लूप), जिसमें सात न्यूक्लियोटाइड होते हैं और आवश्यक रूप से एक स्यूडोउरिडिलिक एसिड अवशेष होता है। यह माना जाता है कि स्यूडोउरिडाइल लूप टीआरएनए को राइबोसोम से बांधने में शामिल होता है।
4. डायहाइड्रॉरिडीन, या डी-लूप, आमतौर पर 8-12 न्यूक्लियोटाइड अवशेषों से मिलकर बनता है, जिनमें से आवश्यक रूप से कई डायहाइड्रॉरिडीन अवशेष होते हैं। यह माना जाता है कि डी-लूप अमीनोसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के लिए बाध्य करने के लिए आवश्यक है, जो एक एमिनो एसिड द्वारा अपने टीआरएनए की मान्यता में शामिल है (देखें "प्रोटीन बायोसिंथेसिस"),
5. अतिरिक्त लूप, जो विभिन्न tRNA में न्यूक्लियोटाइड के आकार और संरचना में भिन्न होता है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना में अब तिपतिया घास का आकार नहीं है। "तिपतिया घास के पत्ते" के विभिन्न भागों से न्यूक्लियोटाइड्स के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण, इसकी पंखुड़ियां अणु के शरीर के चारों ओर लपेटती हैं और इसके अतिरिक्त वैन डेर वाल्स बांड द्वारा इस स्थिति में आयोजित की जाती हैं, जी या एल अक्षर के आकार की तरह। एक स्थिर तृतीयक संरचना की उपस्थिति लंबे रैखिक mRNA पोलीन्यूक्लियोटाइड्स के विपरीत, t -RNA की एक अन्य विशेषता है। टी-आरएनए की द्वितीयक और तृतीयक संरचना के आरेख के रंगों की तुलना करके आप ठीक से समझ सकते हैं कि टी-आरएनए माध्यमिक संरचना के विभिन्न भाग तृतीयक संरचना के निर्माण के दौरान कैसे मुड़े हुए हैं।

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) प्रोटीन संश्लेषण के दौरान साइटोप्लाज्म से राइबोसोम तक अमीनो एसिड ले जाते हैं। आनुवंशिक कोड वाली तालिका से, यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक अमीनो एसिड कई न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों द्वारा एन्कोड किया गया है, इसलिए, प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना स्थानांतरण आरएनए होता है। नतीजतन, 20 अमीनो एसिड में से प्रत्येक के लिए एक से छह प्रजातियों में से टीआरएनए की एक विस्तृत विविधता है। टीआरएनए के प्रकार जो एक ही अमीनो एसिड को बांध सकते हैं, आइसोएसेप्टर कहलाते हैं (उदाहरण के लिए, एलेनिन को टीआरएनए से जोड़ा जा सकता है, जिसका एंटिकोडन कोडन जीसीयू, जीसीसी, जीसीए, जीसीजी का पूरक होगा)। एक tRNA की विशिष्टता एक सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित की जाती है, उदाहरण के लिए: tRNA Ala।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए, टी-आरएनए के मुख्य कार्यात्मक भाग हैं: एंटिकोडॉन - एंटिकोडन लूप पर स्थित न्यूक्लियोटाइड्स का एक क्रम, सूचनात्मक आरएनए (आई-आरएनए) के कोडन और स्वीकर्ता भाग के पूरक - टी का अंत -आरएनए एंटिकोडन के विपरीत, जिससे अमीनो एसिड जुड़ा होता है। एंटिकोडन में आधार अनुक्रम सीधे 3"-टर्मिनस से जुड़े अमीनो एसिड के प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, tRNA, जिसके एंटिकोडन में अनुक्रम 5"-CCA-3" होता है, केवल अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन ले जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह निर्भरता आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के केंद्र में है, जिसका वाहक टी-आरएनए है।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में, टीआरएनए एंटिकोडन आई-आरएनए के आनुवंशिक कोड (कोडन) के तीन-अक्षर अनुक्रम को पहचानता है, इसे टीआरएनए के दूसरे छोर पर तय किए गए एकमात्र संबंधित अमीनो एसिड के साथ मिलाता है। केवल अगर एंटिकोडन एमआरएनए क्षेत्र का पूरक है, तो स्थानांतरण आरएनए इसमें शामिल हो सकता है और प्रोटीन श्रृंखला के निर्माण के लिए स्थानांतरित अमीनो एसिड को दान कर सकता है। टी-आरएनए और आई-आरएनए के बीच बातचीत राइबोसोम में होती है, जो अनुवाद में भी सक्रिय भागीदार है।

इसके अमीनो एसिड के tRNA और i-RNA के कोडन की पहचान एक निश्चित तरीके से होती है:

• टीआरएनए के लिए "स्वयं" अमीनो एसिड का बंधन एक एंजाइम की मदद से होता है - एक विशिष्ट एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस

  अमीनो एसिड द्वारा उपयोग किए जाने वाले tRNA की संख्या के अनुसार, अमीनोसिल-टीआरएनए सिंथेटेस की एक विस्तृत विविधता है। उन्हें संक्षेप में ARSases कहा जाता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस एक चतुर्धातुक संरचना के साथ बड़े अणु (आणविक भार 100,000 - 240,000) हैं। वे विशेष रूप से tRNA और अमीनो एसिड को पहचानते हैं और उनके संयोजन को उत्प्रेरित करते हैं। इस प्रक्रिया में एटीपी की आवश्यकता होती है, जिसकी ऊर्जा का उपयोग कार्बोक्सिल छोर से अमीनो एसिड को सक्रिय करने के लिए किया जाता है और इसे टीआरएनए के एडेनोसाइन स्वीकर्ता अंत (सीसीए) के हाइड्रॉक्सिल (3 "-OH) से जोड़ता है। ऐसा माना जाता है कि अणु में प्रत्येक एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस में बाध्यकारी केंद्र कम से कम तीन बाध्यकारी केंद्र होते हैं: एमिनो एसिड, आइसोएसेप्टर टीआरएनए और एटीपी के लिए। बाध्यकारी केंद्रों पर, एक सहसंयोजक बंधन तब बनता है जब टीआरएनए का एमिनो एसिड मेल खाता है, और ऐसा बंधन उनके बेमेल ("गलत" अमीनो एसिड के tRNA से जुड़ाव) के मामले में हाइड्रोलाइज्ड होता है।

  ARSases में मान्यता पर प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए tRNA के वर्गीकरण का चयन करने की क्षमता होती है, अर्थात। मान्यता में अग्रणी कड़ी अमीनो एसिड है, और इसका अपना tRNA इससे समायोजित होता है। इसके अलावा, टीआरएनए, सरल प्रसार द्वारा, इससे जुड़े अमीनो एसिड को राइबोसोम में स्थानांतरित करता है, जहां प्रोटीन को विभिन्न अमीनोसिल-टीआरएनए के रूप में आपूर्ति किए गए अमीनो एसिड से इकट्ठा किया जाता है।

  

  एमिनो एसिड को टीआरएनए से बांधना

  टीआरएनए और एमिनो एसिड का बंधन निम्नानुसार होता है (चित्र।): एक एमिनो एसिड और एटीपी अणु एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस से जुड़े होते हैं। बाद के अमीनोएसिटिलेशन के लिए, एटीपी अणु दो फॉस्फेट समूहों को विभाजित करके ऊर्जा जारी करता है। शेष एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) अमीनो एसिड से जुड़ जाता है, इसे टीआरएनए के स्वीकर्ता साइट - स्वीकर्ता हेयरपिन के साथ जोड़ने के लिए तैयार करता है। उसके बाद, सिंथेटेज़ संबंधित tRNA को संबंधित अमीनो एसिड से जोड़ देता है। इस स्तर पर, सिंथेटेस के साथ tRNA के अनुपालन की जाँच की जाती है। मिलान के मामले में, टीआरएनए सिंथेटेस से कसकर जुड़ जाता है, इसकी संरचना को बदल देता है, जिससे एमिनोएसिलेशन की प्रक्रिया शुरू हो जाती है - टीआरएनए में एक एमिनो एसिड को जोड़ना।

  अमीनोसाइलेशन तब होता है जब एक एमिनो एसिड से जुड़े एएमपी अणु को टीआरएनए अणु द्वारा बदल दिया जाता है। इस प्रतिस्थापन के बाद, एएमपी सिंथेटेस छोड़ देता है और टीआरएनए एक अंतिम एमिनो एसिड जांच के लिए रोक दिया जाता है।

  संलग्न अमीनो एसिड के लिए tRNA के पत्राचार की जाँच करना

  संलग्न अमीनो एसिड के लिए tRNA के पत्राचार की जाँच के लिए सिंथेटेज़ मॉडल दो सक्रिय केंद्रों की उपस्थिति मानता है: सिंथेटिक और सुधारात्मक। सिंथेटिक केंद्र में, tRNA एक अमीनो एसिड से जुड़ा होता है। सिंथेटेस द्वारा कब्जा किए गए टीआरएनए की स्वीकर्ता साइट पहले सिंथेटिक केंद्र से संपर्क करती है, जिसमें पहले से ही एएमपी से बंधे अमीनो एसिड होते हैं। टीआरएनए स्वीकर्ता साइट का यह संपर्क अमीनो एसिड संलग्न होने तक इसे एक अप्राकृतिक मोड़ देता है। अमीनो एसिड tRNA के स्वीकर्ता स्थल से जुड़ने के बाद, इस साइट के सिंथेटिक केंद्र में होने की आवश्यकता गायब हो जाती है, tRNA सीधा हो जाता है और इससे जुड़े अमीनो एसिड को सुधार केंद्र में ले जाता है। यदि टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड अणु का आकार और सुधार केंद्र का आकार मेल नहीं खाता है, तो अमीनो एसिड को गलत माना जाता है और टीआरएनए से अलग हो जाता है। सिंथेटेज अगले चक्र के लिए तैयार है। जब टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड अणु का आकार और सुधार केंद्र का आकार मेल खाता है, तो अमीनो एसिड-चार्ज टीआरएनए जारी किया जाता है: यह प्रोटीन अनुवाद में अपनी भूमिका निभाने के लिए तैयार है। और सिंथेटेज़ नए अमीनो एसिड और टीआरएनए संलग्न करने के लिए तैयार है, और फिर से चक्र शुरू करता है।

  एक सिंथेटेस के साथ अनुचित अमीनो एसिड का कनेक्शन औसतन 50 हजार में से 1 मामले में होता है, और एक गलत टीआरएनए के साथ प्रति 100 हजार अटैचमेंट में केवल एक बार होता है।

• एमआरएनए कोडन और टीआरएनए एंटिकोडन की परस्पर क्रिया संपूरकता और प्रतिपक्षीवाद के सिद्धांत के अनुसार होती है

  पूरकता और विरोधी समानांतरवाद के सिद्धांत के अनुसार एमआरएनए कोडन के साथ टीआरएनए की बातचीत का अर्थ है: चूंकि एमआरएनए कोडन का अर्थ 5 "-> 3" दिशा में पढ़ा जाता है, तो टीआरएनए में एंटिकोडन को दिशा 3 में पढ़ा जाना चाहिए। -> 5"। इस मामले में, कोडन और एंटिकोडन के पहले दो आधारों को सख्ती से पूरक जोड़ा जाता है, यानी केवल जोड़े ए यू और जीसी बनते हैं। तीसरे आधार की जोड़ी इस सिद्धांत से विचलित हो सकती है। मान्य जोड़े योजना द्वारा परिभाषित किए गए हैं:

  निम्नलिखित योजना से निम्नानुसार है।

  • एक टीआरएनए अणु केवल 1 कोडन टाइप करने के लिए बांधता है यदि इसके एंटिकोडन में तीसरा न्यूक्लियोटाइड सी या ए है
  • यदि एंटिकोडन U या G में समाप्त होता है, तो tRNA 2 प्रकार के कोडन से बंधता है।
  • और अंत में, tRNA 3 प्रकार के कोडन से बंधता है यदि एंटिकोडन I (इनोसिन न्यूक्लियोटाइड) में समाप्त होता है; ऐसी स्थिति, विशेष रूप से, ऐलेनिन tRNA में।

    इससे, बदले में, यह इस प्रकार है कि 61 संवेदी कोडन की मान्यता के लिए, सिद्धांत रूप में, समान नहीं, बल्कि विभिन्न tRNA की एक छोटी संख्या की आवश्यकता होती है।

  राइबोसोमल आरएनए

  

  राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम सबयूनिट्स के निर्माण का आधार हैं। राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण के दौरान mRNA और tRNA की स्थानिक व्यवस्था प्रदान करते हैं।

  प्रत्येक राइबोसोम में एक बड़ा और एक छोटा सबयूनिट होता है। सबयूनिट्स में बड़ी संख्या में प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए शामिल होते हैं जिनका अनुवाद नहीं होता है। राइबोसोम, जैसे राइबोसोमल आरएनए, अवसादन (अवसादन) के गुणांक में भिन्न होते हैं, जिसे स्वेडबर्ग इकाइयों (एस) में मापा जाता है। यह गुणांक एक संतृप्त जलीय माध्यम में केंद्रापसारक के दौरान उपइकाइयों के अवसादन की दर पर निर्भर करता है।

  प्रत्येक यूकेरियोटिक राइबोसोम में 80S का अवसादन गुणांक होता है और इसे आमतौर पर 80S कण के रूप में जाना जाता है। उसमे समाविष्ट हैं

  • 18S rRNA के अवसादन गुणांक और विभिन्न प्रोटीनों के 30 अणुओं के साथ राइबोसोमल आरएनए युक्त एक छोटा सबयूनिट (40S),
  • एक बड़ा सबयूनिट (60S), जिसमें 3 अलग-अलग rRNA अणु (एक लंबा और दो छोटा - 5S, 5.8S और 28S), साथ ही 45 प्रोटीन अणु शामिल हैं।

    सबयूनिट्स राइबोसोम के "कंकाल" का निर्माण करते हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के प्रोटीन से घिरा होता है। एक पूर्ण राइबोसोम का अवसादन गुणांक इसके दो उप-इकाइयों के गुणांकों के योग के साथ मेल नहीं खाता है, जो अणु के स्थानिक विन्यास से जुड़ा होता है।

  प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में राइबोसोम की संरचना लगभग समान होती है। वे केवल आणविक भार में भिन्न होते हैं। बैक्टीरियल राइबोसोम में 70S का अवसादन गुणांक होता है और इसे 70S कण के रूप में नामित किया जाता है, जो कम अवसादन दर का संकेत देता है; शामिल है

  • छोटा (30S) सबयूनिट - 16S rRNA + प्रोटीन
  • बड़ा सबयूनिट (50S) - 23S rRNA + 5S rRNA + बड़े सबयूनिट के प्रोटीन (चित्र।)

  rRNA में, नाइट्रोजनस क्षारकों में, गुआनिन और साइटोसिन की मात्रा सामान्य से अधिक होती है। माइनर न्यूक्लियोसाइड भी पाए जाते हैं, लेकिन tRNA जितनी बार नहीं: लगभग 1%। ये मुख्य रूप से राइबोज-मिथाइलेटेड न्यूक्लियोसाइड हैं। rRNA की द्वितीयक संरचना में कई दोहरे-असहाय क्षेत्र और लूप होते हैं (चित्र।) आरएनए के दो क्रमिक प्रक्रियाओं - डीएनए प्रतिलेखन और परिपक्वता (प्रसंस्करण) में बनने वाले आरएनए अणुओं की संरचना ऐसी है।

  डीएनए से rRNA का प्रतिलेखन और rRNA का प्रसंस्करण

  प्री-आरआरएनए न्यूक्लियोलस में निर्मित होता है, जहां आरआरएनए ट्रांस्क्रिप्टॉन स्थित होते हैं। डीएनए से आरआरएनए का ट्रांसक्रिप्शन दो अतिरिक्त आरएनए पोलीमरेज़ की मदद से होता है। आरएनए पोलीमरेज़ I 5S, 5.8S, और 28S को एक लंबे 45S ट्रांसक्रिप्ट के रूप में ट्रांसक्रिप्ट करता है, जिसे बाद में आवश्यक भागों में विभाजित किया जाता है। यह अणुओं की समान संख्या सुनिश्चित करता है। मानव शरीर में, प्रत्येक अगुणित जीनोम में डीएनए अनुक्रम की लगभग 250 प्रतियां होती हैं जो 45S प्रतिलेख को कूटबद्ध करती हैं। वे क्रोमोसोम 13, 14, 15, 21, और 22 की छोटी भुजाओं पर पांच क्लस्टर टेंडेम रिपीट (यानी, एक के बाद एक जोड़े में) में स्थित हैं। इन क्षेत्रों को उनके प्रतिलेखन और बाद के प्रसंस्करण के बाद से न्यूक्लियर आयोजकों के रूप में जाना जाता है। 45S प्रतिलेख न्यूक्लियोलस के अंदर होता है।

  गुणसूत्र 1 के कम से कम तीन समूहों में 5S-pRNA जीन की 2000 प्रतियां हैं। उनका प्रतिलेखन न्यूक्लियोलस के बाहर आरएनए पोलीमरेज़ III की उपस्थिति में होता है।

  प्रसंस्करण के दौरान, प्री-आरआरएनए के आधे से थोड़ा अधिक रहता है और परिपक्व आरआरएनए जारी किया जाता है। कुछ rRNA न्यूक्लियोटाइड्स में संशोधन होता है, जिसमें बेस मिथाइलेशन होता है। प्रतिक्रिया मिथाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा की जाती है। S-adenosylmethionine एक मिथाइल समूह दाता के रूप में कार्य करता है। परिपक्व rRNA नाभिक में राइबोसोम के प्रोटीन के साथ जुड़ते हैं जो साइटोप्लाज्म से यहां आते हैं और छोटे और बड़े राइबोसोमल सबयूनिट बनाते हैं। परिपक्व rRNAs को प्रोटीन के साथ एक कॉम्प्लेक्स में न्यूक्लियस से साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है, जो अतिरिक्त रूप से उन्हें विनाश से बचाता है और उनके स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करता है।

  राइबोसोम केंद्र

  राइबोसोम अन्य कोशिकांगों से काफी भिन्न होते हैं। साइटोप्लाज्म में, वे दो अवस्थाओं में होते हैं: निष्क्रिय, जब बड़े और छोटे सबयूनिट एक दूसरे से अलग हो जाते हैं, और सक्रिय में - अपने कार्य के प्रदर्शन के दौरान - प्रोटीन संश्लेषण, जब सबयूनिट एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

  राइबोसोम सबयूनिट्स या एक सक्रिय राइबोसोम के संयोजन की प्रक्रिया को अनुवाद दीक्षा के रूप में जाना जाता है। यह संयोजन कड़ाई से क्रमबद्ध तरीके से होता है, जो राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्रों द्वारा प्रदान किया जाता है। ये सभी केंद्र राइबोसोम की दोनों उप-इकाइयों की संपर्क सतहों पर स्थित होते हैं। इसमे शामिल है:

  1. एमआरएनए बाइंडिंग सेंटर (एम सेंटर)। यह 18S rRNA क्षेत्र द्वारा बनता है, जो 5'-अनट्रांसलेटेड mRNA टुकड़े के लिए 5-9 न्यूक्लियोटाइड्स का पूरक है।
  2. पेप्टिडाइल सेंटर (पी-सेंटर)। अनुवाद प्रक्रिया की शुरुआत में, आरंभ करने वाला आ-टीआरएनए इससे जुड़ जाता है। यूकेरियोट्स में, सभी mRNAs का आरंभिक कोडन हमेशा मेथियोनीन के लिए कोड करता है, इसलिए आरंभ करने वाला aa-tRNA दो मेथियोनीन aa-tRNAs में से एक है, जिसे सबस्क्रिप्ट i: Met-tRNA i Met के साथ चिह्नित किया गया है। अनुवाद के बाद के चरणों में, पेप्टाइड श्रृंखला के पहले से संश्लेषित भाग युक्त पेप्टिडाइल-टीआरएनए पी-केंद्र में स्थित है।

     कभी-कभी वे ई-सेंटर ("निकास" - निकास से) के बारे में भी बात करते हैं, जहां टीआरएनए जो पेप्टिडाइल के साथ अपना संबंध खो चुका है, राइबोसोम छोड़ने से पहले चलता है। हालांकि, इस केंद्र को पी-सेंटर का अभिन्न अंग माना जा सकता है।

  3. अमीनो एसिड सेंटर (ए-सेंटर) - अगले एए-टीआरएनए के बंधन की साइट।
  4. पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ सेंटर (पीटीएफ सेंटर) - यह पेप्टिडाइल-टीआरएनए की संरचना से पेप्टिडाइल के अगले एए-टीआरएनए में स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है जो ए केंद्र में प्रवेश कर चुका है। इस मामले में, एक और पेप्टाइड बंधन बनता है और पेप्टाइडिल को एक एमिनो एसिड द्वारा बढ़ाया जाता है।

  अमीनो एसिड केंद्र और पेप्टिडाइल केंद्र दोनों में, संबंधित टीआरएनए (एए-टीआरएनए या पेप्टिडाइल-टीआरएनए) का एंटिकोडन लूप स्पष्ट रूप से एम-सेंटर का सामना करता है - मैसेंजर आरएनए का बाध्यकारी केंद्र (एमआरएनए के साथ बातचीत), और स्वीकर्ता पीटीएफ केंद्र के लिए एमिनोएसिल या पेप्टिडाइल के साथ लूप।

  उपइकाइयों के बीच केंद्रों का वितरण

  राइबोसोम की उप-इकाइयों के बीच केंद्रों का वितरण निम्नानुसार होता है:

  • छोटा सबयूनिट।चूंकि यह सबयूनिट है जिसमें 18S-rRNA होता है, जिस साइट के साथ mRNA बांधता है, M-सेंटर इस सबयूनिट पर स्थित होता है। इसके अलावा, ए-सेंटर का मुख्य हिस्सा और पी-सेंटर का एक छोटा हिस्सा भी यहां स्थित है।
  • बड़ी सबयूनिट. पी- और ए-केंद्रों के शेष भाग इसकी संपर्क सतह पर स्थित हैं। पी-सेंटर के मामले में, यह इसका मुख्य भाग है, और ए-सेंटर के मामले में, अमीनो एसिड रेडिकल (एमिनोएसिल) के साथ α-tRNA स्वीकर्ता लूप की बाध्यकारी साइट; बाकी और अधिकांश एए-टीआरएनए छोटे सबयूनिट से जुड़ते हैं। पीटीएफ केंद्र भी बड़े सबयूनिट के अंतर्गत आता है।
  ये सभी परिस्थितियाँ अनुवाद दीक्षा के चरण में राइबोसोम के संयोजन के क्रम को निर्धारित करती हैं।

  राइबोसोम दीक्षा (प्रोटीन संश्लेषण के लिए राइबोसोम की तैयारी)

  प्रोटीन संश्लेषण, या स्वयं अनुवाद, आमतौर पर तीन चरणों में विभाजित होता है: दीक्षा (शुरुआत), बढ़ाव (पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का बढ़ाव) और समाप्ति (अंत)। दीक्षा चरण में, राइबोसोम काम के लिए तैयार होता है: इसके सबयूनिट्स का कनेक्शन। बैक्टीरियल और यूकेरियोटिक राइबोसोम में, सबयूनिट्स का कनेक्शन और अनुवाद की शुरुआत अलग-अलग तरीकों से आगे बढ़ती है।

  प्रसारण शुरू करना सबसे धीमी प्रक्रिया है। राइबोसोम, mRNA और tRNA, GTP और तीन प्रोटीन दीक्षा कारक (IF-1, IF-2 और IF-3) के उप-इकाइयों के अलावा, जो राइबोसोम के अभिन्न घटक नहीं हैं, इसमें भाग लेते हैं। दीक्षा कारक छोटे सबयूनिट और जीटीपी के लिए एमआरएनए के बंधन की सुविधा प्रदान करते हैं। जीटीपी, हाइड्रोलिसिस के माध्यम से, राइबोसोम सबयूनिट्स को बंद करने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

  

  1. दीक्षा तब शुरू होती है जब छोटा सबयूनिट (40S) दीक्षा कारक IF-3 से बंध जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े सबयूनिट के समय से पहले बंधन में बाधा उत्पन्न होती है और इसके साथ mRNA लगाव की संभावना होती है।
  2. इसके अलावा, एमआरएनए (इसके 5'-अनट्रांसलेटेड क्षेत्र के साथ) "छोटे सबयूनिट (40 एस) + आईएफ -3" कॉम्प्लेक्स में शामिल हो जाता है। इस मामले में, दीक्षा कोडन (एयूजी) भविष्य के राइबोसोम के पेप्टिडाइल केंद्र के स्तर पर स्थित है। .
  3. इसके अलावा, दो और दीक्षा कारक "छोटे सबयूनिट + आईएफ -3 + एमआरएनए" कॉम्प्लेक्स में शामिल हो जाते हैं: आईएफ -1 और आईएफ -2, जबकि बाद में इसके साथ एक विशेष स्थानांतरण आरएनए होता है, जिसे आरंभिक एए-टीआरएनए कहा जाता है। कॉम्प्लेक्स में जीटीपी भी शामिल है।

     छोटा सबयूनिट mRNA से जुड़ता है और पढ़ने के लिए दो कोडन प्रस्तुत करता है। पहले चरण में, IF-2 प्रोटीन सर्जक आ-टीआरएनए को लंगर डालता है। दूसरा कोडन IF-1 प्रोटीन को बंद कर देता है, जो इसे अवरुद्ध करता है और अगले tRNA को तब तक शामिल नहीं होने देता जब तक कि राइबोसोम पूरी तरह से इकट्ठा नहीं हो जाता।

  4. आरंभ करने वाले एए-टीआरएनए, यानी मेट-टीआरएनए आई मेट के बंधन के बाद, एमआरएनए के साथ पूरक बातचीत के कारण (कोडन एयूजी की शुरुआत) और इसे पी-केंद्र में अपने स्थान पर स्थापित करने के कारण, राइबोसोम सबयूनिट्स का बंधन होता है। जीटीपी जीडीपी और अकार्बनिक फॉस्फेट के लिए हाइड्रोलाइज्ड है, और जब यह उच्च-ऊर्जा बंधन टूट जाता है तो ऊर्जा जारी होती है जो प्रक्रिया को सही दिशा में आगे बढ़ने के लिए थर्मोडायनामिक उत्तेजना बनाती है। साथ ही, दीक्षा कारक राइबोसोम छोड़ देते हैं।

  इस प्रकार, चार मुख्य घटकों का एक प्रकार का "सैंडविच" बनता है। उसी समय, आरंभिक एमआरएनए कोडन (एयूजी) और इसके साथ जुड़े आरंभिक एए-टीआरएनए इकट्ठे राइबोसोम के पी-केंद्र में स्थित होते हैं। उत्तरार्द्ध, पहले पेप्टाइड बंधन के निर्माण में, पेप्टिडाइल-टीआरएनए की भूमिका निभाता है।

  

  आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा संश्लेषित आरएनए टेप आमतौर पर आगे एंजाइमेटिक परिवर्तनों से गुजरते हैं, जिसे पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग कहा जाता है, और उसके बाद ही वे अपनी कार्यात्मक गतिविधि प्राप्त करते हैं। अपरिपक्व दूत आरएनए के लिपियों को विषम परमाणु आरएनए (एचएनआरएनए) कहा जाता है। वे बहुत लंबे आरएनए अणुओं के मिश्रण से बने होते हैं जिनमें इंट्रॉन और एक्सॉन होते हैं। यूकेरियोट्स में एचएनआरएनए की परिपक्वता (प्रसंस्करण) में कई चरण शामिल हैं, जिनमें से एक इंट्रोन्स को हटाना है - अनट्रांसलेटेड इंसर्शन सीक्वेंस और एक्सॉन का फ्यूजन। प्रक्रिया इस तरह से आगे बढ़ती है कि क्रमिक एक्सॉन, यानी, एमआरएनए अंशों को कोड करना, कभी भी शारीरिक रूप से अलग नहीं होता है। छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) नामक अणुओं द्वारा एक्सॉन एक दूसरे से बहुत सटीक रूप से जुड़े होते हैं। लगभग एक सौ न्यूक्लियोटाइड से युक्त इन छोटे परमाणु आरएनए का कार्य लंबे समय से अस्पष्ट रहा है। यह तब स्थापित हुआ जब यह पाया गया कि उनका न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रत्येक इंट्रोन्स के सिरों पर अनुक्रमों का पूरक है। एसएनआरएनए में निहित आधारों की जोड़ी के परिणामस्वरूप और लूपेड इंट्रॉन के सिरों पर, दो एक्सॉन के अनुक्रम एक दूसरे के पास इस तरह से आते हैं कि उन्हें अलग करने वाले इंट्रॉन और कोडिंग टुकड़ों के एंजाइमेटिक कनेक्शन (स्प्लिसिंग) को हटाना संभव हो जाता है। (एक्सॉन)। इस प्रकार, snRNA अणु अस्थायी टेम्प्लेट की भूमिका निभाते हैं जो दो एक्सॉन के सिरों को एक दूसरे के करीब रखते हैं ताकि स्पाइसिंग सही जगह पर हो (चित्र।)

  इंट्रोन्स को हटाकर एचएनआरएनए का एमआरएनए में रूपांतरण एक परमाणु आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में होता है जिसे स्प्लिससोम कहा जाता है। प्रत्येक स्प्लिसेसोम में एक नाभिक होता है जिसमें तीन छोटे (कम आणविक भार) परमाणु राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन या स्नर्प्स होते हैं। प्रत्येक स्नर्प में कम से कम एक छोटा परमाणु आरएनए और कई प्रोटीन होते हैं। मुख्य रूप से आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा लिखित कई सौ अलग-अलग छोटे परमाणु आरएनए हैं। यह माना जाता है कि उनका मुख्य कार्य आरएनए-आरएनए प्रकार के अनुसार बेस पेयरिंग के माध्यम से विशिष्ट राइबोन्यूक्लिक अनुक्रमों की पहचान है। hnRNA प्रसंस्करण के लिए Ul, U2, U4/U6 और U5 सबसे महत्वपूर्ण हैं।

  माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए

  माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए एक सतत लूप है और 13 पॉलीपेप्टाइड्स, 22 टीआरएनए और 2 आरआरएनए (16 एस और 23 एस) को एन्कोड करता है। अधिकांश जीन एक ही (भारी) श्रृंखला पर स्थित होते हैं, लेकिन उनमें से कुछ पूरक प्रकाश श्रृंखला पर भी स्थित होते हैं। इस मामले में, दोनों श्रृंखलाओं को माइटोकॉन्ड्रिया-विशिष्ट आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके निरंतर टेप के रूप में स्थानांतरित किया जाता है। यह एंजाइम परमाणु जीन द्वारा एन्कोड किया गया है। लंबे आरएनए अणुओं को फिर 37 अलग-अलग प्रजातियों में विभाजित किया जाता है, और एमआरएनए, आरआरएनए और टीआरएनए एक साथ 13 एमआरएनए का अनुवाद करते हैं। बड़ी संख्या में अतिरिक्त प्रोटीन जो साइटोप्लाज्म से माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करते हैं, परमाणु जीन से अनुवादित होते हैं। सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमैटोसस वाले मरीजों में अपने शरीर के स्नर्प प्रोटीन के प्रति एंटीबॉडी होते हैं। इसके अलावा, यह माना जाता है कि गुणसूत्र 15q के छोटे परमाणु आरएनए जीन का एक निश्चित सेट प्रेडर-विली सिंड्रोम (मानसिक मंदता, छोटे कद, मोटापा, मांसपेशी हाइपोटेंशन का वंशानुगत संयोजन) के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

  
  

शाही सेना- एक बहुलक जिसके मोनोमर्स हैं राइबोन्यूक्लियोटाइड्स. डीएनए के विपरीत, आरएनए दो से नहीं, बल्कि एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से बनता है (एक अपवाद यह है कि कुछ आरएनए युक्त वायरस में आरएनए डबल-स्ट्रैंडेड होता है)। आरएनए न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हैं। आरएनए श्रृंखलाएं डीएनए श्रृंखलाओं की तुलना में बहुत छोटी होती हैं।

आरएनए मोनोमर - न्यूक्लियोटाइड (राइबोन्यूक्लियोटाइड)- तीन पदार्थों के अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस, 2) एक पांच-कार्बन मोनोसेकेराइड (पेंटोस) और 3) फॉस्फोरिक एसिड। आरएनए के नाइट्रोजनस बेस भी पाइरीमिडीन और प्यूरीन के वर्ग से संबंधित हैं।

आरएनए के पाइरीमिडीन बेस यूरैसिल, साइटोसिन हैं, प्यूरीन बेस एडेनिन और ग्वानिन हैं। आरएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसेकेराइड राइबोज द्वारा दर्शाया जाता है।

का आवंटन तीन प्रकार के आरएनए: 1) सूचना के(मैट्रिक्स) आरएनए - एमआरएनए (एमआरएनए), 2) परिवहनआरएनए - टीआरएनए, 3) राइबोसोमलआरएनए - आरआरएनए।

सभी प्रकार के आरएनए अशाखित पॉलीन्यूक्लियोटाइड होते हैं, एक विशिष्ट स्थानिक संरचना होती है और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। डीएनए में सभी प्रकार के आरएनए की संरचना के बारे में जानकारी संग्रहीत होती है। डीएनए टेम्प्लेट पर आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया को ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है।

स्थानांतरण आरएनएआमतौर पर 76 (75 से 95 तक) न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 25,000-30,000। टीआरएनए कोशिका में कुल आरएनए सामग्री का लगभग 10% है। टीआरएनए कार्य: 1) प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर अमीनो एसिड का परिवहन, राइबोसोम तक, 2) अनुवादक मध्यस्थ। कोशिका में लगभग 40 प्रकार के tRNA पाए जाते हैं, उनमें से प्रत्येक में केवल इसके लिए एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम विशेषता होती है। हालांकि, सभी टीआरएनए में कई इंट्रामोल्युलर पूरक क्षेत्र होते हैं, जिसके कारण टीआरएनए एक संरचना प्राप्त करते हैं जो आकार में एक तिपतिया घास के पत्ते जैसा दिखता है। किसी भी tRNA में राइबोसोम (1), एक एंटिकोडन लूप (2), एंजाइम (3) के संपर्क के लिए एक लूप, एक स्वीकर्ता स्टेम (4), और एक एंटिकोडन (5) के संपर्क के लिए एक लूप होता है। अमीनो एसिड स्वीकर्ता स्टेम के 3' सिरे से जुड़ा होता है। anticodon- तीन न्यूक्लियोटाइड जो एमआरएनए कोडन को "पहचानते हैं"। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि एक विशेष tRNA अपने एंटिकोडन के अनुरूप कड़ाई से परिभाषित अमीनो एसिड का परिवहन कर सकता है। अमीनो एसिड और टीआरएनए के कनेक्शन की विशिष्टता एंजाइम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के गुणों के कारण प्राप्त की जाती है।

राइबोसोमल आरएनए 3000-5000 न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 1,000,000-1,500,000। rRNA कोशिका में कुल RNA सामग्री का 80-85% होता है। राइबोसोमल प्रोटीन के साथ जटिल में, आरआरएनए राइबोसोम बनाता है - ऑर्गेनेल जो प्रोटीन संश्लेषण करते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, नाभिक में rRNA संश्लेषण होता है। आरआरएनए कार्य: 1) राइबोसोम का एक आवश्यक संरचनात्मक घटक और, इस प्रकार, राइबोसोम के कामकाज को सुनिश्चित करना; 2) राइबोसोम और टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करना; 3) राइबोसोम और एमआरएनए सर्जक कोडन का प्रारंभिक बंधन और रीडिंग फ्रेम का निर्धारण, 4) राइबोसोम के सक्रिय केंद्र का गठन।