РНК и ДНК

В сороковых годах в результате изучения поджелудочной железы и других органов, вырабатывающих много белка, стало ясно, что для белкового синтеза наряду с ДНК необходима также и РНК. Поскольку ДНК оставалась


Рис.

15.2. Молекулы ДНК по большей части гут изгибаться, образуя петли, удерживаемые двухцепочечные и закручены в спираль. Моле-              короткими участками со спаренными основа-
кулы РНК всегда одно цепочечные, но они мо-              ниями. как это показано на схеме.


в ядре этих эукариотических клеток, а РНК находилась в цитоплазме (т. е. именно там, где протекает синтез белка), представлялось вероятным, что РНК непосредственно участвует в синтезе белка.
ДНК и РНК построены из одних и тех же мономерных звеньев-нуклеотидов, но между этими двумя нуклеиновыми кислотами имеются и некоторые различия. Во-первых, несколько различаются входящие в их состав сахара: РНК содержит рибозу, а ДНК-дезоксирибозу, в молекуле которой число атомов кислорода на единицу меньше. [Это отражено и в названиях: рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).] Во-вторых, три азотистых основания-аденин (А), гуанин (Г) и цитозин (Ц)-в нуклеотидах РНК и ДНК одинаковы; четвертое же основание у этих двух нуклеиновых кислот различно: в состав нуклеотидов РНК входит урацил (У), а в соответствующих нуклеотидах ДНК-сходное с ним азотистое основание тимин (Т). В-третьих, у РНК молекулы одноцепочечные, а у ДНК-двухцепочечные. Однако молекула РНК может, изгибаясь, образовывать петли, и такие ее участки напоминают двухцепочечные, потому что часть оснований на одной ветви петли соединяется водородными связями с основаниями на другой ее ветви (рис. 15.2).
РНК синтезируется на ДНК-матрице. Этот процесс носит название транскрипции (переписывания). При этом часть двойной спирали ДНК раскручивается, и вдоль одной из ее цепей движется особый фермент, который выстраивает нуклеотидные мономеры РНК против их партнеров на цепи ДНК и соединяет эти мономеры друг с другом, так что образуется длинная цепь РНК (рис.

15.3). Правила спаривания оснований, с которыми мы познакоми-


Рис. 15.3. Транскрипция: синтез РНК на ДНК-матрице.


лись, когда говорили о ДНК, соблюдаются и в этом случае, т.е. гуанин спаривается с цитозином, а тимин ДНК спаривается с аденином РНК; урацил же РНК спаривается с аденином ДНК.
На ДНК-матрице образуются три типа РНК: матричная, транспортная и рибосомная. В виде матричной РНК (мРНК) генетические инструкции по синтезу полипептидов передаются от ДНК к белоксинтезирующему аппарату клетки, т. е. к рибосомам. Транспортная РНК (тРНК) доставляет к рибосомам аминокислоты, и здесь из этих аминокислот строится полипептидная цепь. Каждую аминокислоту переносит особый, именно для нее предназначенный вид тРНК. Рибосомная РНК (рРНК) является главным компонентом рибосом. В клеточной ДНК имеются гены, ответственные за синтез всех трех типов РНК. Отметим, что только гены матричной РНК содержат информацию по синтезу белков.
Молекула мРНК образуется в результате транскрипции одного из генов, так что в ней содержится та же информация по синтезу полипептида, что и в этом гене. Процесс, посредством которого генетическая информация мРНК воплощается в структуру полипептида, называют трансляцией (переводом). (Нуклеиновые кислоты и полипептиды -это молекулы двух разных классов, у каждого из которых свой «алфавит»: в одном случае буквами «алфавита» служат нуклеотиды, а в другом - аминокислоты.) Чтобы понять, как различные типы РНК взаимодействуют в процессе трансляции, надо прежде всего знать, как закодирована в молекулах ДНК и мРНК генетическая информация. 

Еще по теме РНК и ДНК:

1. ИЗМЕНЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ РНК И ДНК В КОРНЯХ И ЛИСТЬЯХ ВИНОГРАДА, ПОРАЖЕННЫХ ФИЛЛОКСЕРОЙ
2. 3.4.2 Свойства ДНК как вещества наследственности и изменчивости 3.4.2.1. Самовоспроизведение наследственного материала. Репликация ДНК
3. 8* От РНК к генам. Прогенота
4. 3.4.2.2. Механизмы сохранения нуклеогидной последовательности ДНК. Химическая стабильность. Репликация. Репарация
5. Транспортные РНК и синтез гена
6. «Эгоистичная» ДНК и гены в организмах
7. 3.4.2.3. Изменения нуклеотидных последовательностей ДНК. Генные мутации
8. 3.4.3. Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности 3.4.3.1. Роль РНК в реализации наследственной информации
9. 5-6. Прыгающие гены и редактирование РНК
10. ЧАСТЬ I. ЗАБОЛЕВАНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ РНК-СОДЕРЖАЩИМИ ВИРУСАМИ
11. ЧАСТЬ II. ИНФЕКЦИИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ДНК-СОДЕРЖАЩИМИ ВИРУСАМИ
12. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕТРОВИРУСОВ
13. Генетический контроль синтеза белков
14. 5-7. Центральный тезис вместо «центральной догмы»
15. 3.5.2. Физико-химическая организация хромосом эукариотической клетки 3.5.2.1. Химический состав хромосом