Рибонуклеиновая кислота
Генетическая информация, заключенная в генах в молекулах ДНК, реализуется посредством детерминации типов белков, синтезируемых в клетке. Однако сама молекула ДНК не является непосредственной матрицей для синтеза белка, роль такой матрицы выполняет молекула рибонуклеиновой кислоты (РНК), последовательность оснований в которой комплементарна последовательности оснований в гене, ответственном за синтез этой РНК. Поток генетической информации в нормальных клетках можно изобразить следующим образом:
Синтез РНК в соответствии с информацией, заключенной в ДНК-матрице, называется транскрипцией, а затем РНК-матрицы определяют биосинтез белков в процессе трансляции. Далеко не все молекулы РНК несут информацию для синтеза белка, некоторые из РНК составляют неотъемлемую часть общего клеточного аппарата синтеза белка. В клетках содержатся три основных типа РНК:
1. Информационная (матричная) РНК (иРНК, мРНК) - матрица для синтеза белков. Каждому экспрессируемому гену или группе генов соответствует своя мРНК, так что мРНК представляет собой очень гетерогенный класс молекул РНК.
2. Транспортная РНК (тРНК) — эти молекулы переносят активированные формы аминокислот на рибосому для образования пептидных связей в той последовательности, которая задается порядком оснований в мРНК. Для каждой из 20 аминокислот существует по меньшей мере одна специфичная тРНК, тРНК — это самые короткие из молекул РНК, они состоят примерно из 75 нуклеотидов и имеют молекулярную массу около 25000 Да.
3. Рибосомальная РНК (рРНК) - это основной компонент рибосом - рибонуклеопротеиновых частиц, обнаруживаемых в цитоплазме (а также в митохондриях и хлоропластах), в которых протекает синтез белков клетки. Виды цитоплазматической рРНК различают по их константе седиментации, для растительных клеток типичны 25S, 18S, 5,8S и 5S РНК.
В то время как большая часть ДНК локализована в ядре, большая часть РНК сосредоточена в комплексе с белком в рибосомах цитоплазмы, Рибосомальная РHK составляет около 70% всей РНК клетей, тРНК - около 25%, а мРНК - около 2—5%. Молекулы РНК образуются вначале в клеточном ядре, обычно в форме предшественника, более крупного, чем конечная молекула зрелой РНК, используемой в биосинтезе белка. Прежде чем переместиться из ядра в цитоплазму, эти молекулы-предшественники подвергаются химической модификация, уменьшаются в размерах и во многих случаях образуют комплексы с белком. Молекулы РНК с теми же функциями, но несколько иными свойствами образуются также в митохондриях и хлоропластах, где они также участвуют в синтезе белка.
