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 एक 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। यह पूरक में हाइड्रोफोबिक बातचीत की ताकत को कम करता है जोड़ी ए-यू, जो स्थिर दोहरे-असहाय अणुओं के बनने की संभावना को भी कम करता 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, डाइमेथिलैडेनिन 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 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) RNA

यूकेरियोट्स के लिए विषम परमाणु आरएनए अद्वितीय है। यह मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए) का अग्रदूत है, जो परमाणु डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को साइटोप्लाज्म तक पहुंचाता 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 एक 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 संदेशवाहक 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 उन वर्गों में से एक 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 हिस्सा इंट्रोन्स से रहित है - कोई 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 'अंत में 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 का स्थानांतरण सक्रिय रूप में अमीनो एसिड को 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 के डेटा ज्ञात हैं। उन सभी के पास है सामान्य सुविधाएंउनकी प्राथमिक संरचना में और उनकी संरचना में शामिल न्यूक्लियोटाइड की पूरक बातचीत के कारण पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला को एक माध्यमिक संरचना में मोड़ने की विधि में।

इसकी संरचना में स्थानांतरण आरएनए 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 न्यूक्लियोटाइड 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 एंजाइम 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 न्यूक्लियोटाइड 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 न्यूक्लियोटाइड्स 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 एक अग्रदूत है, जिसमें इंट्रोन्स - न्यूक्लियोटाइड्स की गैर-सूचनात्मक ज्यादती शामिल है। 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 विभाजन और संशोधन।

प्री-आरएनए के गैर-सूचनात्मक क्षेत्रों का छांटना राइबोन्यूक्लाइजेस (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 द्वितीयक संरचना टीआरएनए के अलग-अलग वर्गों के पूरक न्यूक्लियोटाइड्स 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 टीआरएनए के इस खंड का नाम स्वीकर्ता है। टीआरएनए एमिनो एसिड 3" -हाइड्रॉक्सिल समूह एडेनोसाइन से बचाता है। अमीनो एसिड राइबोसोम में, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है।
2. एंटिकोडन लूप, आमतौर पर सात न्यूक्लियोटाइड द्वारा गठित। इसमें प्रत्येक tRNA के लिए विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड 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 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 एमिनोएसिल-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 और 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: एंटिकोडन - 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" एमिनो 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 के लिए एटीपी की आवश्यकता होती है, जिसकी ऊर्जा का उपयोग कार्बोक्सिल छोर से अमीनो एसिड को सक्रिय करने और टीआरएनए के एडेनोसाइन स्वीकर्ता अंत (सीसीए) के हाइड्रॉक्सिल (3 "-OH) से जोड़ने के लिए किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि अणु में प्रत्येक एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस में कम से कम तीन बाध्यकारी केंद्र होते हैं: अमीनो एसिड, आइसोएसेप्टर टीआरएनए और एटीपी के लिए। बाध्यकारी केंद्रों पर, एक सहसंयोजक बंधन 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 अमीनो एसिड का बंधन होता है इस अनुसार(चित्र): एक एमिनो एसिड और एक 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 अमीनोसिलेशन की प्रक्रिया शुरू हो जाती है - टीआरएनए के लिए एक एमिनो एसिड का लगाव।

  अमीनोसाइलेशन तब होता है जब एक एमिनो एसिड से जुड़े एएमपी अणु को टीआरएनए अणु द्वारा प्रतिस्थापित किया 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 से चार्ज किया गया टीआरएनए जारी होता है: यह प्रोटीन अनुवाद में अपनी भूमिका निभाने के लिए तैयार है। और सिंथेटेस 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 प्रतिसमानतावाद 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, इसलिए टीआरएनए में एंटिकोडन को 3 "- में पढ़ा जाना चाहिए। >5" दिशा। इस स्थिति में, कोडन और एंटिकोडन के पहले दो आधारों को कड़ाई से पूरक जोड़ा जाता है, अर्थात केवल जोड़े A U और G C बनते हैं। तीसरे आधारों की जोड़ी इस सिद्धांत से विचलित हो सकती है। वैध 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। इसमें शामिल है

  • 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 उपइकाइयों 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। जीवाणु 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। मामूली न्यूक्लियोसाइड भी पाए जाते हैं, लेकिन टीआरएनए में 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। आरआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स का एक हिस्सा संशोधन से गुजरता 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 एक 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 में शामिल होने 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। इसमें शामिल है:

  1. एमआरएनए बाइंडिंग सेंटर (एम सेंटर)। यह 18S rRNA क्षेत्र द्वारा बनता है, जो 5-9 न्यूक्लियोटाइड्स के लिए 5'-अनट्रांसलेटेड mRNA टुकड़े के लिए 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 ट्रांसफ़रेज़ सेंटर (पीटीएफ केंद्र) - यह पेप्टिडाइल-टीआरएनए की संरचना से अगले ए-टीआरएनए में पेप्टिडाइल के हस्तांतरण 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 होते 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 कर देता 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 बाद, राइबोसोम सबयूनिट्स का बंधन होता है। जीटीपी को जीडीपी और अकार्बनिक फॉस्फेट में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, और इस उच्च-ऊर्जा बंधन के टूटने पर जारी ऊर्जा प्रक्रिया को सही दिशा में आगे बढ़ने के लिए एक थर्मोडायनामिक उत्तेजना पैदा करती है। साथ ही, दीक्षा कारक राइबोसोम छोड़ देते हैं।

  इस प्रकार, चार मुख्य घटकों का एक प्रकार का "सैंडविच" बनता है। इसी समय, आरंभिक एमआरएनए कोडन (एयूजी) और इससे जुड़े एए-टीआरएनए असेंबल किए गए 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, जिन्हें 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 तक अस्पष्ट रहा। 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 और लूप वाले इंट्रॉन के सिरों के संयोजन के परिणामस्वरूप, दो एक्सॉन के अनुक्रम एक दूसरे के पास इस तरह से पहुंचते 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 स्प्लिसोम 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 एरिथेमेटोसस वाले मरीजों में उनके 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 एक वंशानुगत संयोजन) के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

  
  

प्रति न्यूक्लिक एसिडउच्च-बहुलक यौगिकों को शामिल करें जो हाइड्रोलिसिस के दौरान प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस, पेंटोस और फॉस्फोरिक एसिड में विघटित हो जाते हैं। न्यूक्लिक एसिड में कार्बन, हाइड्रोजन, फास्फोरस, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन होते हैं। न्यूक्लिक एसिड के दो वर्ग हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए).

डीएनए की संरचना और कार्य

डीएनए- एक बहुलक जिसके मोनोमर्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं। डबल हेलिक्स के रूप में डीएनए अणु की स्थानिक संरचना का मॉडल 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित किया गया था (इस मॉडल को बनाने के लिए उन्होंने एम. विल्किंस, आर. फ्रैंकलिन, ई. चारगफ)।

डीएनए अणुदो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं द्वारा निर्मित, एक दूसरे के चारों ओर सर्पिल रूप से और एक साथ एक काल्पनिक अक्ष के चारों ओर, अर्थात। एक डबल हेलिक्स है (अपवाद - कुछ डीएनए युक्त वायरस में सिंगल स्ट्रैंडेड डीएनए होता है)। डीएनए डबल हेलिक्स का व्यास 2 एनएम है, आसन्न न्यूक्लियोटाइड के बीच की दूरी 0.34 एनएम है, और हेलिक्स के प्रति मोड़ 10 जोड़े न्यूक्लियोटाइड हैं। अणु की लंबाई कई सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। आणविक भार - दसियों और सैकड़ों लाखों। मानव कोशिका केन्द्रक में डीएनए की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए प्रोटीन के साथ परिसर बनाता है और एक विशिष्ट स्थानिक संरचना होती है।

डीएनए मोनोमर - न्यूक्लियोटाइड (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड)- तीन पदार्थों के अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस, 2) एक पांच-कार्बन मोनोसेकेराइड (पेंटोस) और 3) फॉस्फोरिक एसिड। न्यूक्लिक एसिड के नाइट्रोजनस बेस पाइरीमिडीन और प्यूरीन के वर्ग से संबंधित हैं। डीएनए के पाइरीमिडीन क्षारक(उनके अणु में एक वलय होता है) - थाइमिन, साइटोसिन। प्यूरीन बेस(दो छल्ले हैं) - एडेनिन और गुआनिन।

डीएनए न्यूक्लियोटाइड के मोनोसैकराइड को डीऑक्सीराइबोज द्वारा दर्शाया जाता है।

न्यूक्लियोटाइड का नाम संबंधित आधार के नाम से लिया गया है। न्यूक्लियोटाइड्स और नाइट्रोजनस बेस बड़े अक्षरों द्वारा इंगित किए जाते हैं।

न्यूक्लियोटाइड संघनन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला बनती है। इस मामले में, एक न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज अवशेषों के 3 "-कार्बन और दूसरे के फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच, फॉस्फोथर बंधन(मजबूत सहसंयोजक बंधों की श्रेणी के अंतर्गत आता है)। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का एक छोर 5 "कार्बन (इसे 5" छोर कहा जाता है) के साथ समाप्त होता है, दूसरा 3 "कार्बन (3" छोर) के साथ समाप्त होता है।

न्यूक्लियोटाइड की एक श्रृंखला के खिलाफ दूसरी श्रृंखला होती है। इन दो श्रृंखलाओं में न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था यादृच्छिक नहीं है, लेकिन कड़ाई से परिभाषित है: थाइमिन हमेशा दूसरी श्रृंखला में एक श्रृंखला के एडेनिन के विपरीत स्थित होता है, और साइटोसिन हमेशा गुआनिन के विपरीत स्थित होता है, एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड उत्पन्न होते हैं, तीन हाइड्रोजन ग्वानिन और साइटोसिन के बीच बंधन। वह पैटर्न जिसके अनुसार डीएनए के विभिन्न स्ट्रैंड्स के न्यूक्लियोटाइड्स को सख्ती से क्रमबद्ध किया जाता है (एडेनिन - थाइमिन, गुआनिन - साइटोसिन) और चुनिंदा रूप से एक दूसरे के साथ संयोजित होते हैं पूरकता का सिद्धांत. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जे। वाटसन और एफ। क्रिक ने ई। चारगफ के कार्यों को पढ़ने के बाद पूरकता के सिद्धांत को समझा। ई। चारगफ ने विभिन्न जीवों के ऊतकों और अंगों के नमूनों की एक बड़ी संख्या का अध्ययन किया, पाया कि किसी भी डीएनए टुकड़े में ग्वानिन अवशेषों की सामग्री हमेशा साइटोसिन की सामग्री से मेल खाती है, और एडेनिन से थाइमिन ( "चारगफ का नियम"), लेकिन वह इस तथ्य की व्याख्या नहीं कर सका।

संपूरकता के सिद्धांत से, यह इस प्रकार है कि एक श्रृंखला का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम दूसरे के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को निर्धारित करता है।

डीएनए स्ट्रैंड एंटीपैरलल (विपरीत) होते हैं, अर्थात। विभिन्न श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड विपरीत दिशाओं में स्थित होते हैं, और इसलिए, 3 "एक श्रृंखला का अंत दूसरे के 5" छोर के विपरीत होता है। डीएनए अणु की तुलना कभी-कभी सर्पिल सीढ़ी से की जाती है। इस सीढ़ी की "रेलिंग" चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी है (डीऑक्सीराइबोज और फॉस्फोरिक एसिड के वैकल्पिक अवशेष); "चरण" पूरक नाइट्रोजनस आधार हैं।

डीएनए का कार्य- वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण।

डीएनए की प्रतिकृति (दोहराव)

- स्व-दोगुने की प्रक्रिया, डीएनए अणु की मुख्य संपत्ति। प्रतिकृति मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं की श्रेणी से संबंधित है और इसमें एंजाइम शामिल हैं। एंजाइमों की क्रिया के तहत, डीएनए अणु खुल जाता है, और प्रत्येक स्ट्रैंड के चारों ओर एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हुए, पूरकता और एंटीपैरेललिज़्म के सिद्धांतों के अनुसार एक नया स्ट्रैंड पूरा होता है। इस प्रकार, प्रत्येक बेटी डीएनए में, एक स्ट्रैंड मूल स्ट्रैंड होता है, और दूसरा स्ट्रैंड नव संश्लेषित होता है। इस तरह के संश्लेषण को कहा जाता है अर्द्ध रूढ़िवादी.

प्रतिकृति के लिए "निर्माण सामग्री" और ऊर्जा के स्रोत हैं डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट(एटीपी, टीटीपी, जीटीपी, सीटीपी) जिसमें तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। जब डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट को पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में शामिल किया जाता है, तो फॉस्फोरिक एसिड के दो टर्मिनल अवशेषों को हटा दिया जाता है, और जारी ऊर्जा का उपयोग न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइस्टर बंधन बनाने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित एंजाइम प्रतिकृति में शामिल हैं:

1. हेलीकॉप्टर ("खोलना" डीएनए);
2. प्रोटीन को अस्थिर करना;
3. डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (डीएनए में कटौती);
4. डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट श्रृंखला में संलग्न करें);
5. आरएनए प्राइमेज (आरएनए प्राइमरों, प्राइमरों के रूप में);
6. डीएनए लिगेज (डीएनए के टुकड़े एक साथ सीना)।

हेलीकॉप्टरों की मदद से, कुछ क्षेत्रों में डीएनए को घुमाया नहीं जाता है, एकल-फंसे डीएनए क्षेत्र प्रोटीन को अस्थिर करने से बंधे होते हैं, और प्रतिकृति कांटा. न्यूक्लियोटाइड के 10 जोड़े (हेलिक्स का एक मोड़) की विसंगति के साथ, डीएनए अणु को अपनी धुरी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति पूरी करनी होगी। इस रोटेशन को रोकने के लिए, डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ एक डीएनए स्ट्रैंड को काट देता है, जिससे यह दूसरे स्ट्रैंड के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है।

डीएनए पोलीमरेज़ केवल एक न्यूक्लियोटाइड को पिछले न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज़ के 3 "कार्बन से जोड़ सकता है, इसलिए यह एंजाइम टेम्प्लेट डीएनए के साथ केवल एक दिशा में आगे बढ़ने में सक्षम है: इस टेम्प्लेट डीएनए के 3" छोर से 5 "अंत तक। चूंकि मातृ डीएनए में श्रृंखलाएं समानांतर हैं, तो इसकी विभिन्न श्रृंखलाओं पर बेटी पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं का संयोजन अलग-अलग तरीकों से और विपरीत दिशाओं में होता है। 3 "-5" श्रृंखला पर, बेटी पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का संश्लेषण बिना किसी रुकावट के होता है; इस बेटी श्रृंखला को कहा जाएगा प्रमुख. श्रृंखला 5 "-3" पर - रुक-रुक कर, टुकड़ों में ( ओकाज़ाकिओ के टुकड़े), जो, डीएनए लिगेज द्वारा प्रतिकृति के पूरा होने के बाद, एक स्ट्रैंड में जुड़ जाते हैं; इस चाइल्ड चेन को कहा जाएगा ठंड (पीछे रह रहे है).

DNA पोलीमरेज़ की एक विशेषता यह है कि यह अपना कार्य केवल किसके साथ प्रारंभ कर सकता है? "बीज" (भजन की पुस्तक) "बीज" की भूमिका आरएनए प्राइमेज एंजाइम की भागीदारी के साथ गठित छोटे आरएनए अनुक्रमों द्वारा की जाती है और टेम्पलेट डीएनए के साथ जोड़ी जाती है। पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के संयोजन के पूरा होने के बाद आरएनए प्राइमरों को हटा दिया जाता है।

प्रतिकृति प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में समान रूप से आगे बढ़ती है। प्रोकैरियोट्स में डीएनए संश्लेषण की दर यूकेरियोट्स (प्रति सेकंड 100 न्यूक्लियोटाइड्स) की तुलना में अधिक परिमाण (1000 न्यूक्लियोटाइड प्रति सेकंड) का क्रम है। डीएनए अणु के कई क्षेत्रों में प्रतिकृति एक साथ शुरू होती है। प्रतिकृति के एक मूल से दूसरे स्थान पर डीएनए का एक टुकड़ा प्रतिकृति की एक इकाई बनाता है - प्रतिकृति.

कोशिका विभाजन से पहले प्रतिकृति होती है। डीएनए की इस क्षमता के लिए धन्यवाद, वंशानुगत जानकारी को मातृ कोशिका से बेटी कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है।

मरम्मत ("मरम्मत")

क्षतिपूर्तिडीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को क्षति की मरम्मत की प्रक्रिया है। यह कोशिका के विशेष एंजाइम सिस्टम द्वारा किया जाता है ( मरम्मत एंजाइम) डीएनए संरचना की मरम्मत की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 1) डीएनए-मरम्मत करने वाले न्यूक्लियस क्षतिग्रस्त क्षेत्र को पहचानते हैं और हटाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए श्रृंखला में अंतर होता है; 2) डीएनए पोलीमरेज़ दूसरे ("अच्छा") स्ट्रैंड से जानकारी की प्रतिलिपि बनाकर इस अंतर को भरता है; 3) डीएनए लिगेज मरम्मत को पूरा करते हुए न्यूक्लियोटाइड्स को "क्रॉसलिंक" करता है।

तीन मरम्मत तंत्रों का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है: 1) फोटोरिपेरेशन, 2) एक्साइज या प्री-रेप्लिकेटिव रिपेयर, 3) पोस्ट-रेप्लिकेटिव रिपेयर।

डीएनए की संरचना में परिवर्तन प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट्स, पराबैंगनी विकिरण, भारी धातुओं और उनके लवण आदि के प्रभाव में कोशिका में लगातार होते हैं। इसलिए, मरम्मत प्रणालियों में दोष उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं और वंशानुगत बीमारियों (ज़ेरोडर्मा पिगमेंटोसा, प्रोजेरिया) का कारण बनते हैं। , आदि।)।

आरएनए की संरचना और कार्य

एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स हैं राइबोन्यूक्लियोटाइड्स. डीएनए के विपरीत, आरएनए दो से नहीं, बल्कि एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से बनता है (अपवाद - कुछ आरएनए युक्त वायरस में डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए 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, और 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 पोलीन्यूक्लियोटाइड 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।

आरएनए को स्थानांतरित करेंआमतौर पर 76 (75 से 95 तक) न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 25,000-30,000। सेल में कुल आरएनए सामग्री का लगभग 10% टीआरएनए का हिस्सा है। टीआरएनए कार्य: 1) प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर अमीनो एसिड का परिवहन, राइबोसोम तक, 2) अनुवादकीय 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। एमिनो 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% हिस्सा होता है। राइबोसोमल प्रोटीन के साथ संयोजन 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।

सूचना आरएनएन्यूक्लियोटाइड सामग्री और आणविक भार (50,000 से 4,000,000 तक) में भिन्न। सेल में कुल आरएनए सामग्री का 5% तक एमआरएनए का हिस्सा होता है। एमआरएनए के कार्य: 1) डीएनए से राइबोसोम में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण, 2) प्रोटीन अणु के संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स, 3) प्रोटीन अणु की प्राथमिक संरचना के अमीनो एसिड अनुक्रम का निर्धारण।

एटीपी की संरचना और कार्य

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)जीवित कोशिकाओं में ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत और मुख्य संचायक है। एटीपी सभी पौधों और पशु कोशिकाओं में पाया जाता है। एटीपी की मात्रा औसतन 0.04% (कोशिका के कच्चे द्रव्यमान का), एटीपी की सबसे बड़ी मात्रा (0.2-0.5%) कंकाल की मांसपेशियों में पाई जाती है।

एटीपी में अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस (एडेनिन), 2) एक मोनोसैकराइड (राइबोज), 3) तीन फॉस्फोरिक एसिड। चूंकि एटीपी में फॉस्फोरिक एसिड के एक नहीं, बल्कि तीन अवशेष होते हैं, यह राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट से संबंधित होता है।

कोशिकाओं में होने वाले अधिकांश प्रकार के कार्यों के लिए, एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। उसी समय, जब फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल अवशेषों को साफ किया जाता है, तो एटीपी को एडीपी (एडेनोसिन डिफोस्फोरिक एसिड) में बदल दिया जाता है, जब दूसरा फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को साफ किया जाता है, तो यह एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) बन जाता है। टर्मिनल और दूसरे फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों दोनों के उन्मूलन पर मुक्त ऊर्जा उपज 30.6 kJ है। तीसरे फॉस्फेट समूह की दरार केवल 13.8 kJ की रिहाई के साथ है। टर्मिनल और फॉस्फोरिक एसिड के दूसरे, दूसरे और पहले अवशेषों के बीच के बंधन को मैक्रोर्जिक (उच्च-ऊर्जा) कहा जाता है।

एटीपी भंडार लगातार भर रहे हैं। सभी जीवों की कोशिकाओं में, एटीपी संश्लेषण फास्फोरिलीकरण की प्रक्रिया में होता है, अर्थात। एडीपी में फॉस्फोरिक एसिड के अलावा। श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया), ग्लाइकोलाइसिस (साइटोप्लाज्म), प्रकाश संश्लेषण (क्लोरोप्लास्ट) के दौरान अलग-अलग तीव्रता के साथ फॉस्फोराइलेशन होता है।

एटीपी ऊर्जा की रिहाई और संचय के साथ प्रक्रियाओं और ऊर्जा की आवश्यकता वाली प्रक्रियाओं के बीच मुख्य कड़ी है। इसके अलावा, एटीपी, अन्य राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी, सीटीपी, यूटीपी) के साथ, आरएनए संश्लेषण के लिए एक सब्सट्रेट है।

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के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 5"कोशिका सिद्धांत। सेलुलर संगठन के प्रकार »

आरएनए के तीन मुख्य प्रकार: सूचना के(एमआरएनए), या आव्यूह(एमआरएनए), राइबोसोमल(आरआरएनए), और परिवहन(टीआरएनए)। वे आणविक आकार और कार्य में भिन्न होते हैं। एंजाइमों की भागीदारी के साथ डीएनए पर सभी प्रकार के आरएनए को संश्लेषित किया जाता है - आरएनए पोलीमरेज़। मैसेंजर आरएनए सभी सेलुलर आरएनए का 2-3%, राइबोसोमल - 80-85, परिवहन - लगभग 15% बनाता है।

एमआरएनए. यह एक डीएनए खंड से वंशानुगत जानकारी पढ़ता है और, नाइट्रोजनस आधारों के एक प्रतिलिपि अनुक्रम के रूप में, इसे राइबोसोम में स्थानांतरित करता है, जहां एक निश्चित प्रोटीन संश्लेषित होता है। न्यूक्लियोटाइड के क्रम में और आकार में प्रत्येक एमआरएनए अणु डीएनए में जीन से मेल खाता है जिससे इसे स्थानांतरित किया गया था। औसतन, mRNA में 1500 न्यूक्लियोटाइड (75-3000) होते हैं। एमआरएनए पर प्रत्येक ट्रिपलेट (तीन न्यूक्लियोटाइड) को कोडन कहा जाता है।यह उस कोडन पर निर्भर करता है जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान किसी दिए गए स्थान पर अमीनो एसिड दिखाई देगा।

(टीआरएनए) 24-29 हजार डी के क्रम का अपेक्षाकृत कम आणविक भार होता है और अणु में 75 से 90 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। सभी टीआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के 10% तक मामूली आधार होते हैं, जो जाहिरा तौर पर, इसे हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की कार्रवाई से बचाता है। टीआरएनए की भूमिका यह है कि वे अमीनो एसिड को राइबोसोम में स्थानांतरित करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। प्रत्येक अमीनो एसिड एक विशिष्ट tRNA से जुड़ जाता है। कई अमीनो एसिड में एक से अधिक tRNA होते हैं। आज तक, 60 से अधिक tRNA की खोज की गई है जो उनकी प्राथमिक संरचना (आधार अनुक्रम) में भिन्न हैं। सभी tRNA की द्वितीयक संरचना एक तिपतिया घास पत्ती के रूप में एक डबल-फंसे हुए तने और तीन एकल-फंसे वाले के रूप में प्रस्तुत की जाती है)। श्रृंखलाओं में से एक के अंत में एक स्वीकर्ता साइट होती है - सीसीए ट्रिपलेट, एडेनिन से जिसमें एक विशिष्ट अमीनो एसिड जुड़ा होता है।

(आरआरएनए). इनमें 120-3100 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। राइबोसोमल आरएनए नाभिक में, न्यूक्लियोली में जमा होता है। राइबोसोमल प्रोटीन को साइटोप्लाज्म से न्यूक्लियोलस में ले जाया जाता है, और संबंधित आरआरएनए के साथ प्रोटीन के संयोजन से राइबोसोम उप-कणों का सहज निर्माण होता है। राइबोसोम के उप-कणों को एक साथ या अलग-अलग परमाणु झिल्ली के छिद्रों के माध्यम से साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है। राइबोसोमआकार में 20-30 एनएम ऑर्गेनेल हैं। वे विभिन्न आकारों और आकारों के दो उप-कणों से निर्मित होते हैं। कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण के कुछ चरणों में, राइबोसोम को उप-कणों में विभाजित किया जाता है। राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम के लिए एक ढांचे के रूप में कार्य करता है और प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान राइबोसोम के लिए एमआरएनए के प्रारंभिक बंधन की सुविधा प्रदान करता है।

आनुवंशिक कोड सभी जीवित जीवों की विशेषता न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन के एमिनो एसिड अनुक्रम को एन्कोड करने का एक तरीका है।

गुण: 1) आनुवंशिक कोड त्रिक(प्रत्येक अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड किया गया है); 2) गैर-अतिव्यापी(पड़ोसी ट्रिपलेट्स में सामान्य न्यूक्लियोटाइड नहीं होते हैं); 3) पतित(मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन के अपवाद के साथ, सभी अमीनो एसिड में एक से अधिक कोडन होते हैं); 4) सार्वभौमिक(ज्यादातर सभी जीवित जीवों के लिए समान); 5) एक अमीनो एसिड के लिए कोडन में, पहले दो न्यूक्लियोटाइड आमतौर पर समान होते हैं, और तीसरा भिन्न होता है; 6) एक रैखिक पढ़ने का क्रम है और इसकी विशेषता है समरूपता,अर्थात्, संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड की व्यवस्था के क्रम के साथ mRNA में कोडन की व्यवस्था के क्रम का संयोग।

प्रकाशन तिथि: 2014-12-08; पढ़ें: 11305 | पेज कॉपीराइट उल्लंघन

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राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) तीन मुख्य मैक्रोमोलेक्यूल्स में से एक है (अन्य दो डीएनए और प्रोटीन हैं) जो सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) की तरह, आरएनए एक लंबी श्रृंखला से बना होता है जिसमें प्रत्येक लिंक को न्यूक्लियोटाइड कहा जाता है। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक नाइट्रोजनस बेस, एक राइबोज शुगर और एक फॉस्फेट समूह से बना होता है। न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम आरएनए को आनुवंशिक जानकारी को एन्कोड करने की अनुमति देता है। प्रोटीन संश्लेषण को प्रोग्राम करने के लिए सभी सेलुलर जीव आरएनए (एमआरएनए) का उपयोग करते हैं।

शाही सेना

सेलुलर आरएनए एक प्रक्रिया के दौरान बनता है जिसे ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है, यानी डीएनए टेम्प्लेट पर आरएनए का संश्लेषण, विशेष एंजाइम - आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है। मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) तब अनुवाद नामक प्रक्रिया में भाग लेते हैं।

अनुवाद 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 निर्माण के बाद, वे ऐसे कार्य करते हैं जो आरएनए के प्रकार पर निर्भर करते हैं।

एकल-फंसे आरएनए को विभिन्न स्थानिक संरचनाओं की विशेषता होती 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 पहुंचाने का काम करते हैं, जबकि राइबोसोमल 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, छोटे परमाणु आरएनए यूकेरियोटिक मैसेंजर आरएनए और अन्य प्रक्रियाओं के विभाजन में शामिल होते हैं।

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

कई विषाणुओं के जीनोम में आरएनए होता है, अर्थात 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 करने में सक्षम था।

आरएनए की जैविक भूमिका प्रोटीन संश्लेषण के दौरान डीएनए के साथ वंशानुगत जानकारी की प्राप्ति की प्रक्रिया से जुड़ी होती है। मैसेंजर आरएनए नाभिक के डीएनए पर प्रोटीन की संरचना और राइबोसोम पर साइटोप्लाज्म में प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण की साइट के बारे में जानकारी के बीच एक मध्यस्थ है। आरएनए में एक डबल हेलिक्स नहीं होता है, यह एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला (डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए वायरस के अपवाद के साथ) द्वारा दर्शाया जाता है। एक कोशिका में आरएनए की सामग्री प्रजातियों के आधार पर भिन्न होती है। आरएनए तीन प्रकार के होते हैं: राइबोसोमल, मैसेंजर और ट्रांसपोर्ट। सभी प्रजातियों को प्रतिलेखन द्वारा नाभिक में एक डीएनए अणु पर संश्लेषित किया जाता है।

आर-आरएनए - राइबोसोमल राइबोसोम (3000-5000 न्यूक्लियोटाइड्स) (कोशिका के आरएनए के कुल द्रव्यमान का 80%) का हिस्सा है। राइबोसोम का फ्रेम इससे निर्मित होता है, यह दीक्षा, संश्लेषण को पूरा करने और राइबोसोम से तैयार प्रोटीन अणुओं को अलग करने में शामिल होता है।

आई-आरएनए - सूचनात्मक (मैट्रिक्स) कोडन (न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपल) के रूप में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना के बारे में डीएनए से अनुवांशिक जानकारी देता है। अणु में 300 से 3000 न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं और 3-5% है।

टी-आरएनए - परिवहन - सक्रिय अमीनो एसिड को राइबोसोम (ट्रिपल कॉम्प्लेक्स एमिनोएसिल टी-आरएनए सिंथेटेज़, अमीनो एसिड, एटीपी) में परिवहन प्रदान करता है। इसमें तिपतिया घास के पत्ते के रूप में एक माध्यमिक संरचना होती है, जिसके ऊपर एक एंटिकोडन होता है।

डीएनए अणु को प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी वाले क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें जीन कहा जाता है, और गैर-सूचनात्मक खंड, स्पेसर, जो जीन को अलग करते हैं। स्पैसर विभिन्न लंबाई में आते हैं और आसन्न जीन के प्रतिलेखन को नियंत्रित करते हैं। लिखित जीन के साथ प्रतिलेखन के दौरान स्पेसर्स की प्रतिलिपि बनाई जाती है, और उनकी पूरक प्रतियां प्रो-एमआरएनए पर दिखाई देती हैं। अप्रतिलेखित स्पेसर्स - डीएनए के हिस्टोन प्रोटीन के जीन के बीच पाए जाते हैं।

एमआरएनए का संश्लेषण पूरकता के सिद्धांत के अनुसार एक डबल स्ट्रैंडेड डीएनए अणु के एक स्ट्रैंड से आता है। आई-आरएनए पूरे डीएनए अणु की एक प्रति नहीं है, बल्कि इसका केवल एक हिस्सा है - एक जीन या एक फ़ंक्शन के जीन का समूह। जीन के इस समूह को कहा जाता है ओपेरॉन एक ऑपेरॉन आनुवंशिक विनियमन की एक इकाई है। इसमें संरचनात्मक जीन शामिल हैं जो प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी ले जाते हैं, नियामक जीन जो संरचनात्मक लोगों के काम को नियंत्रित करते हैं। नियामक जीन में शामिल हैं: प्रमोटर, ऑपरेटर, टर्मिनेटर। प्रमोटर प्रत्येक ऑपेरॉन की शुरुआत में स्थित होता है। यह आरएनए - पोलीमरेज़ (डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट वाहक, जिसे एंजाइम रासायनिक आत्मीयता के कारण पहचानता है) के लिए एक लैंडिंग साइट है। ऑपरेटर प्रतिलेखन को नियंत्रित करता है। टर्मिनेटर में स्टॉप कोडन शामिल हैं जो एमआरएनए संश्लेषण को समाप्त करते हैं।

यूकेरियोट्स में, संरचनात्मक जीन को एक्सॉन और इंट्रॉन में विभाजित किया जाता है। एक्सॉन सूचना-वाहक क्षेत्र हैं, जबकि इंट्रॉन गैर-सूचना-वाहक क्षेत्र हैं।

mRNA के संश्लेषण के दौरान सबसे पहले निम्नलिखित बनते हैं:

1) प्राथमिक प्रतिलेख डीएनए अणु (प्रो-आई-आरएनए) से पूरी जानकारी के साथ आई-आरएनए का एक लंबा अग्रदूत है।

2) प्रसंस्करण - गैर-सूचनात्मक डीएनए अनुभागों (इंट्रॉन) को काटकर प्राथमिक प्रतिलेख को छोटा करना।

3) स्प्लिसिंग - सूचनात्मक क्षेत्रों की सिलाई और परिपक्व एमआरएनए का गठन।

प्रतिलेखन डीएनए अणु के शुरुआती बिंदु से एंजाइम आरएनए - पोलीमरेज़ की भागीदारी के साथ शुरू होता है, यूकेरियोट्स के लिए - एडेनिल न्यूक्लियोटाइड। i-RNA का संश्लेषण 4 चरणों में होता है:

1) आरएनए पोलीमरेज़ को प्रमोटर से बांधना।

2) दीक्षा - संश्लेषण की शुरुआत (एटीपी और जीटीपी के बीच पहला डायस्टर बॉन्ड और आई-आरएनए का दूसरा न्यूक्लियोटाइड।

3) बढ़ाव - आई-आरएनए श्रृंखला की वृद्धि।

4) समाप्ति - mRNA के संश्लेषण का पूरा होना।

आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड), डीएनए की तरह, न्यूक्लिक एसिड को संदर्भित करता है। आरएनए के बहुलक अणु डीएनए की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। हालांकि, आरएनए के प्रकार के आधार पर, उनमें शामिल न्यूक्लियोटाइड मोनोमर्स की संख्या भिन्न होती है।

आरएनए न्यूक्लियोटाइड में चीनी के रूप में राइबोज और नाइट्रोजनस बेस के रूप में एडेनाइट, ग्वानिन, यूरैसिल और साइटोसिन होते हैं। यूरैसिल संरचना और रासायनिक गुणों में थाइमिन के समान है, जो डीएनए में आम है। परिपक्व आरएनए अणुओं में, कई नाइट्रोजनस आधार संशोधित होते हैं, इसलिए वास्तव में आरएनए में नाइट्रोजनस आधारों की कई और किस्में होती हैं।

डीऑक्सीराइबोज के विपरीत राइबोज में एक अतिरिक्त -OH समूह (हाइड्रॉक्सिल) होता है। यह परिस्थिति आरएनए के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करना आसान बनाती है।

जीवित जीवों की कोशिकाओं में आरएनए का मुख्य कार्य आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन कहा जा सकता है। यह विभिन्न प्रकार के राइबोन्यूक्लिक एसिड के लिए धन्यवाद है कि डीएनए से आनुवंशिक कोड पढ़ा (प्रतिलेखित) होता है, जिसके बाद पॉलीपेप्टाइड्स को इसके आधार पर संश्लेषित किया जाता है (अनुवाद होता है)। इसलिए, यदि डीएनए पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी के भंडारण और संचरण के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार है (मुख्य प्रक्रिया प्रतिकृति है), तो आरएनए इस जानकारी (प्रतिलेखन और अनुवाद की प्रक्रिया) को लागू करता है। इस मामले में, डीएनए पर प्रतिलेखन होता है, इसलिए यह प्रक्रिया दोनों प्रकार के न्यूक्लिक एसिड पर लागू होती है, और फिर इस दृष्टिकोण से, हम कह सकते हैं कि डीएनए आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन के लिए भी जिम्मेदार है।

करीब से जांच करने पर, आरएनए के कार्य बहुत अधिक विविध हैं। कई आरएनए अणु संरचनात्मक, उत्प्रेरक और अन्य कार्य करते हैं।

तथाकथित आरएनए-विश्व परिकल्पना है, जिसके अनुसार पहले केवल आरएनए अणुओं ने जीवित प्रकृति में आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में कार्य किया, जबकि अन्य आरएनए अणुओं ने विभिन्न प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित किया। आरएनए के संभावित विकास को दर्शाने वाले कई प्रयोगों द्वारा इस परिकल्पना की पुष्टि की गई है। यह इस तथ्य से भी संकेत मिलता है कि कई वायरस में एक आरएनए अणु एक न्यूक्लिक एसिड के रूप में होता है जो आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है।

आरएनए विश्व परिकल्पना के अनुसार, डीएनए बाद में इस प्रक्रिया में दिखाई दिया प्राकृतिक चयनएक अधिक स्थिर अणु के रूप में, जो आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने के लिए महत्वपूर्ण है।

आरएनए के तीन मुख्य प्रकार हैं (उनके अलावा अन्य भी हैं): मैट्रिक्स (यह सूचनात्मक भी है), राइबोसोमल और परिवहन। उन्हें क्रमशः एमआरएनए (या एमआरएनए), आरआरएनए, टीआरएनए नामित किया गया है।

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए)

प्रतिलेखन के दौरान लगभग सभी आरएनए डीएनए से संश्लेषित होते हैं। हालांकि, ट्रांसक्रिप्शन को अक्सर मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) के संश्लेषण के रूप में जाना जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि mRNA का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बाद में अनुवाद के दौरान संश्लेषित प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्धारित करता है।

ट्रांसक्रिप्शन से पहले, डीएनए स्ट्रैंड्स को घुमाया नहीं जाता है, और उनमें से एक पर, प्रोटीन-एंजाइमों के एक कॉम्प्लेक्स की मदद से, आरएनए को पूरकता के सिद्धांत के अनुसार संश्लेषित किया जाता है, जैसा कि डीएनए प्रतिकृति के दौरान होता है। केवल डीएनए एडेनिन के विपरीत, एक न्यूक्लियोटाइड जिसमें यूरैसिल होता है, और थाइमिन नहीं, आरएनए अणु से जुड़ा होता है।

वास्तव में, डीएनए पर तैयार मैसेंजर आरएनए को संश्लेषित नहीं किया जाता है, लेकिन इसके अग्रदूत, प्री-एमआरएनए। अग्रदूत में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के खंड होते हैं जो एक प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं और जो, प्री-एमआरएनए के संश्लेषण के बाद, छोटे परमाणु और न्यूक्लियर आरएनए ("अतिरिक्त" प्रकार के आरएनए) की भागीदारी के साथ उत्सर्जित होते हैं। इन घटते क्षेत्रों को कहा जाता है इंट्रोन्स. शेष एमआरएनए को कहा जाता है एक्सॉनों. इंट्रोन्स को हटाने के बाद, एक्सॉन एक साथ जुड़े हुए हैं। इंट्रॉन को हटाने और एक्सॉन में शामिल होने की प्रक्रिया को कहा जाता है स्प्लिसिंग. एक विशेषता जो जीवन को जटिल बनाती है वह यह है कि आप विभिन्न तरीकों से इंट्रॉन को काट सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न तैयार एमआरएनए अलग-अलग प्रोटीन के लिए टेम्पलेट के रूप में काम करेंगे। इस प्रकार, ऐसा लगता है कि एक डीएनए जीन कई जीनों की भूमिका निभा सकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोकैरियोटिक जीवों में splicing नहीं होता है। आमतौर पर, डीएनए पर संश्लेषण के तुरंत बाद उनका एमआरएनए अनुवाद के लिए तैयार होता है। ऐसा होता है कि जबकि एमआरएनए अणु का अंत अभी भी लिखित किया जा रहा है, प्रोटीन को संश्लेषित करने वाले राइबोसोम पहले से ही इसकी शुरुआत में बैठे हैं।

प्री-एमआरएनए के मेसेंजर आरएनए में परिपक्व होने और नाभिक के बाहर होने के बाद, यह पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट बन जाता है। उसी समय, राइबोसोम इससे "संलग्न" होते हैं (तुरंत नहीं, एक पहला निकलता है, दूसरा दूसरा, आदि)। प्रत्येक प्रोटीन की अपनी प्रति को संश्लेषित करता है, अर्थात, कई समान प्रोटीन अणुओं को एक बार में एक आरएनए अणु पर संश्लेषित किया जा सकता है (यह स्पष्ट है कि प्रत्येक संश्लेषण के अपने चरण में होगा)।

राइबोसोम, mRNA की शुरुआत से उसके अंत तक चलते हुए, प्रत्येक में तीन न्यूक्लियोटाइड पढ़ता है (हालाँकि यह छह को समायोजित कर सकता है, i.

ई। दो कोडन) और संबंधित स्थानांतरण आरएनए (कोडन के अनुरूप एंटिकोडन वाले) को जोड़ता है जिससे संबंधित अमीनो एसिड जुड़ा होता है। उसके बाद, राइबोसोम के सक्रिय केंद्र की मदद से, पिछले टीआरएनए से जुड़े पॉलीपेप्टाइड का पहले से संश्लेषित हिस्सा, जैसा कि यह था, अमीनो एसिड से जुड़ा "प्रत्यारोपित" (एक पेप्टाइड बॉन्ड बनता है) नया आया tRNA। इस प्रकार, प्रोटीन अणु धीरे-धीरे बढ़ता है।

जब मैसेंजर आरएनए अणु की जरूरत नहीं रह जाती है, तो कोशिका इसे नष्ट कर देती है।

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)

स्थानांतरण आरएनए एक काफी छोटा (पॉलिमर के मानकों के अनुसार) अणु है (न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या भिन्न होती है, औसतन लगभग 80), माध्यमिक संरचना में यह एक तिपतिया घास के पत्ते का आकार होता है, तृतीयक में यह कुछ इसी तरह से गुना होता है पत्र जी.

टीआरएनए का कार्य अपने एंटिकोडॉन के अनुरूप अमीनो एसिड को स्वयं से जोड़ना है। भविष्य में, एंटिकोडन के अनुरूप एमआरएनए कोडन पर स्थित राइबोसोम के साथ संबंध, और इस अमीनो एसिड का "स्थानांतरण"। संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर आरएनए स्थानांतरण (यही कारण है कि यह परिवहन है) अमीनो एसिड को स्थानांतरित करता है।

पृथ्वी पर वन्यजीव विभिन्न प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण के लिए केवल लगभग 20 अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं (वास्तव में, बहुत अधिक अमीनो एसिड होते हैं)। लेकिन चूंकि, आनुवंशिक कोड के अनुसार, 60 से अधिक कोडन होते हैं, तो कई कोडन प्रत्येक अमीनो एसिड के अनुरूप हो सकते हैं (वास्तव में, कुछ अधिक, कुछ कम)। इस प्रकार, tRNA की 20 से अधिक किस्में हैं, जबकि विभिन्न स्थानांतरण RNA में समान अमीनो एसिड होते हैं। (लेकिन यहाँ भी यह इतना आसान नहीं है।)

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)

राइबोसोमल आरएनए को अक्सर राइबोसोमल आरएनए भी कहा जाता है। यह बिल्कुल वैसा है।

राइबोसोमल आरएनए सभी सेल आरएनए का लगभग 80% बनाता है, क्योंकि यह राइबोसोम का हिस्सा है, जिनमें से सेल में काफी कुछ है।

राइबोसोम में, rRNA प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है और संरचनात्मक और उत्प्रेरक कार्य करता है।

राइबोसोम की संरचना में कई अलग-अलग rRNA अणु शामिल होते हैं, जो श्रृंखला की लंबाई, द्वितीयक और तृतीयक संरचना और प्रदर्शन किए गए कार्यों दोनों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। हालाँकि, उनका समग्र कार्य अनुवाद प्रक्रिया का कार्यान्वयन है। इस मामले में, आरआरएनए अणु एमआरएनए से जानकारी पढ़ते हैं और अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बंधन के गठन को उत्प्रेरित करते हैं।

आरएनए के प्रकार। आरएनए की संरचना और कार्य

आरएनए के प्रकार

डीएनए के विपरीत आरएनए अणु, एकल-फंसे संरचनाएं हैं। आरएनए निर्माण योजना डीएनए के समान है: आधार एक चीनी-फॉस्फेट रीढ़ द्वारा बनता है, जिससे नाइट्रोजनस आधार जुड़े होते हैं।

चावल। 5.16. डीएनए और आरएनए की संरचना

रासायनिक संरचना में अंतर इस प्रकार हैं: डीएनए में मौजूद डीऑक्सीराइबोज को एक राइबोज अणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और थाइमिन को एक अन्य पाइरीमिडीन - यूरैसिल द्वारा दर्शाया जाता है। (चित्र 5.16, 5.18)।

आरएनए अणु, उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों के आधार पर, तीन मुख्य प्रकारों में विभाजित होते हैं: सूचना, या मैट्रिक्स (एमआरएनए), परिवहन (टीआरएनए) और राइबोसोमल (आरआरएनए)।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के केंद्रक में चौथे प्रकार का आरएनए होता है - विषम परमाणु आरएनए (एचएनआरएनए),जो संबंधित डीएनए की एक सटीक प्रति है।

आरएनए कार्य

- एमआरएनए डीएनए से राइबोसोम तक प्रोटीन संरचना के बारे में जानकारी ले जाते हैं, (यानी वे प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट हैं;

टीआरएनए अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाते हैं, इस तरह के स्थानांतरण की विशिष्टता इस तथ्य से सुनिश्चित होती है कि 20 अमीनो एसिड के अनुरूप 20 प्रकार के टीआरएनए होते हैं (चित्र 5.17);

rRNA प्रोटीन के साथ एक जटिल राइबोसोम बनाता है, जिसमें प्रोटीन संश्लेषण होता है;

एचएनआरएनए डीएनए का एक सटीक प्रतिलेख है, जो विशिष्ट परिवर्तनों से गुजर रहा है, परिपक्व एमआरएनए में बदल जाता है।

आरएनए अणु डीएनए अणुओं की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। सबसे छोटा tRNA है, जिसमें 75 न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

चावल। 5.17. स्थानांतरण आरएनए की संरचना

चावल। 5.18. डीएनए और आरएनए की तुलना

जीन की संरचना के बारे में आधुनिक विचार। यूकेरियोट्स में इंट्रो-एक्सॉन संरचना

आनुवंशिकता की प्राथमिक इकाई है जीन. "जीन" शब्द का प्रस्ताव 1909 में वी. जोहानसन द्वारा जी. मेंडल द्वारा पहचानी गई आनुवंशिकता की भौतिक इकाई को निर्दिष्ट करने के लिए किया गया था।

अमेरिकी आनुवंशिकीविद् जे। बीडल और ई। टैटम के काम के बाद, जीन को एक प्रोटीन के संश्लेषण को कूटबद्ध करने वाले डीएनए अणु का खंड कहा जाने लगा।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, एक जीन को डीएनए अणु के एक खंड के रूप में माना जाता है जो न्यूक्लियोटाइड के एक विशिष्ट अनुक्रम द्वारा विशेषता है जो प्रोटीन के पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के एमिनो एसिड अनुक्रम या एक कार्यशील आरएनए अणु (टीआरएनए, आरआरएनए) के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को निर्धारित करता है। .

अपेक्षाकृत कम आधार कोडिंग अनुक्रम (एक्सॉन)उनमें लंबे गैर-कोडिंग अनुक्रमों के साथ वैकल्पिक - इंट्रोन्सजो कटे हुए हैं ( स्प्लिसिंग) mRNA परिपक्वता के दौरान ( प्रसंस्करण) और अनुवाद प्रक्रिया में भाग न लें (चित्र 5.19)।

मानव जीन का आकार कुछ दसियों बेस पेयर (बीपी) से लेकर कई हजारों और यहां तक ​​कि लाखों बीपी तक भिन्न हो सकता है। इस प्रकार, सबसे छोटे ज्ञात जीन में केवल 21 बीपी होता है, और सबसे बड़े जीनों में से एक का आकार 2.6 मिलियन बीपी से अधिक होता है।

चावल। 5.19. यूकेरियोटिक डीएनए संरचना

प्रतिलेखन समाप्त होने के बाद, सभी प्रकार के आरएनए आरएनए परिपक्वता से गुजरते हैं - प्रसंस्करणप्रस्तुत है स्प्लिसिंग- यह डीएनए के इंट्रॉन अनुक्रमों के अनुरूप आरएनए अणु के वर्गों को हटाने की प्रक्रिया है। परिपक्व एमआरएनए साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है और प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट बन जाता है, अर्थात। डीएनए से राइबोसोम तक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी देता है (चित्र 5.19, 5.20)।

rRNA में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम सभी जीवों में समान होता है। सभी आरआरएनए साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं, जहां यह प्रोटीन के साथ एक जटिल परिसर बनाता है, जिससे एक राइबोसोम बनता है।

राइबोसोम पर, mRNA संरचना में एन्क्रिप्ट की गई जानकारी का अनुवाद किया जाता है ( प्रसारण) एक अमीनो एसिड अनुक्रम में, अर्थात। प्रोटीन संश्लेषण होता है।

चावल। 5.20. स्प्लिसिंग

5.6. व्यावहारिक कार्य

कार्य को अपने आप पूरा करें। तालिका 5.1 भरें। डीएनए और आरएनए की संरचना, गुणों और कार्यों की तुलना करें

तालिका 5.1.

डीएनए और आरएनए की तुलना

टेस्ट प्रश्न

1. RNA अणु में नाइट्रोजनी क्षार होते हैं:

2. एटीपी अणु में शामिल हैं:

ए) एडेनिन, डीऑक्सीराइबोज और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

बी) एडेनिन, राइबोज और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

सी) एडेनोसाइन, राइबोज और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

डी) एडेनोसाइन, डीऑक्सीराइबोज और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।

3. कोशिका में आनुवंशिकता का भंडारण डीएनए अणु है, क्योंकि उनमें लगभग va-na in-for-ma-tion होता है

ए) सौ-वी पो-ली-सा-हा-री-डोव

बी) संरचना-तू-रे मो-ले-कूल ली-पी-डोव

ग) प्रोटीन अणुओं की प्राथमिक संरचना

d) स्ट्रो-ए-एनआईआई अमी-नो-किस-लॉट

4. वंशानुगत इन-फॉर-म-टियन के री-ए-ली-ज़ा-टियन में, मो-ले-कु-लि नुक-ले-आई-नो-आउट एसिड-लॉट, ओबेस-पे की भागीदारी -चि-वाय

ए) कोण-ले-वो-डोव का सिन-थीसिस

बी) प्रोटीन ऑक्सीकरण

ग) ऑक्साइड-ले-कोयला-ले-वो-डॉव

डी) प्रोटीन का संश्लेषण

5. मो-ले-क्यूल्स की सहायता से, एमआरएनए वंशानुगत जानकारी को बाहर ले जाता है

a) केंद्रक से mi-to-chondria तक

b) एक कोशिका से दूसरी कोशिका में

सी) कोर से री-बो-सो-मी

d) रो-दी-ते-ले से बाद में

6. मो-ले-कू-लि डीएनए

a) री-बो-सो-मम्स को प्रोटीन की संरचना के बारे में री-री-नो-सियाट जानकारी

बी) साइटोप्लाज्मा में प्रोटीन की संरचना के बारे में री-री-नो-सियाट जानकारी

सी) गेट-स्टा-ला-यूट टू री-बो-सो-मैम अमी-नो-किस-लो-यू

डी) प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में वंशानुगत जानकारी होती है

7. री-बो-वेल-क्ले-एंड-नो-किस-लो-यू इन सेल्स में भाग लेते हैं

ए) वंशानुगत जानकारी का भंडारण

बी) मी-ऑन फैट्स के बारे में री-गु-ला-टियन

सी) के बारे में-रा-ज़ो-वा-एनआईआई कोण-ले-वो-डोव

d) बायो-सिन-ते-ज़ी प्रोटीन

8. दो-त्से-इन-चेच-नॉय मो-ले-कु-ला के रूप में नुक-ले-ए-नो-वाया एसिड-लो-टा किस प्रकार का हो सकता है

9. DNA और प्रोटीन के mo-le-ku-ly से co-sto-it

a) माइक्रो-रो-ट्रू-बोच-का

बी) प्लाजा-मा-ती-चे-मेम-ब्रा-ऑन

c) ज़हर-रीश-को

d) होरो-मो-सो-मा

10. मो-ले-कुल से या-गा-निज़-मा ज़ा-वी-सीट के लिए-मी-रो-वा-नी संकेत

बी) प्रोटीन

11. प्रोटीन अणुओं के विपरीत डीएनए अणुओं में क्षमता होती है

ए) के बारे में-रा-जो-यू-वाट सर्पिल

बी) के बारे में-रा-जो-यू-वैट त्रि-टीच-नुयू संरचना-तू-रु

ग) सा-मो-डबल-एंड-वात-स्या

डी) के बारे में-रा-जो-यू-वैट चार-वर्ट-टिच-नुयू संरचना-तु-रु

12. इसका अपना डीएनए है

ए) गोल-डी-ज़ी कॉम्प्लेक्स

b) ली-ज़ो-सो-मा

ग) एन-डू-प्लाज़-मा-ती-चे नेटवर्क

d) mi-to-hon-dria

13. मो-ले-कू-लाह में ऑर-गा-निज़-मा को-मीडियम-टू-दैट-चे-ना के संकेतों के बारे में वंशानुगत जानकारी

सी) प्रोटीन

d) पो-ली-सा-हा-री-डोव

14. Mo-le-ku-ly DNA आनुवंशिकता का मा-ते-री-अल-आधार है, क्योंकि उनमें संरचना-tu-re mo- के बारे में di-ro-va-na in-for-ma-tion होता है। ले-कूल

क) पो-ली-सा-हा-री-डोव

बी) प्रोटीन

सी) ली-पी-डोव

d) अमी-नो-किस-लॉट

15. डीएनए मो-ले-कु-ले में पॉली-न्यूक्लियो-टाइड स्ट्रैंड्स के बीच के बंधनों के कारण बंद रहते हैं

ए) कॉम-प्ले-मेन-टार-एन-मी-एज़ो-टी-स्टाइल-मील ओएस-नो-वा-नी-आई-मील

बी) बाकी फॉस-फॉर-नॉय एसिड-लो-यू

ग) अमी-नो-किस-लो-टा-मी

d) कॉर्नर-ले-वो-दा-मील

16. एक मो-ले-कु-लि नुक्क-ले-ए-नो-हॉवेल सॉर-लो-यू से बेल-का-मी सो-स्टो-इट के साथ संयोजन में

ए) क्लोरो-रो-परत

b) होरो-मो-सो-मा

d) mi-to-hon-dria

17. हर दिन अमी-नो-किस-लो-ता पिंजरे-के-दे-रु-एत-स्या में

ए) एक तीन ढेर

बी) नहीं-कैसे-की-मील तीन-प्ले-ता-मील

ग) एक या तीन-प्ले-टा-मील से अधिक

d) एक नुक्क-लियो-टी-हाउस

18. डीएनए मो-ले-कू-ला की संपत्ति के लिए धन्यवाद, अपने आप को पुन: पेश-समर्थक-इन-डिटे अच्छा

ए) आवास के पर्यावरण के लिए या-गा-निज़-मा की संभावना के लिए-मी-रू-एट-सिया के लिए

बी) विशेष रूप से-एयर-नो-का-यूट मो-दी-फाई-का-टियोन के प्रकार की खाड़ी में

ग) जीन के नए संयोजन दिखाई देते हैं

d) मा-ते-आर-सेल-की से डू-ब्लैक-निम तक प्रो-इस-हो-डिट पे-रे-दा-चा ऑन-कॉन्सक्यूटिव इन-फॉर-म-टियन

19. प्रत्येक मो-ले-कु-ला के पिंजरे में तीन nuk-leo-ti-dov for-cipher-ro-va-na के आफ्टर-टू-वा-टेल-नो-स्टू को परिभाषित करें

ए) अमी-नो-किस-लो-यू

बी) ग्लूकोज

c) क्रैश-मा-ला

d) ग्लि-सी-री-ऑन

20. कोशिका में मो-ले-कु-लि डीएनए कहाँ होते हैं

a) कोर में, mi-to-hon-dri-yah और pla-sti-dah

बी) री-बो-सो-माह और जटिल प्लेक्स-से गोल-डी-ज़ी . में

सी) क्यूई-टू-प्लाज़-मा-ति-चे-मेम-ब्रा-नो में

d) ली-ज़ो-सो-माह, री-बो-सो-माह, वा-कू-ओ-ल्याह में

दौड़ की कोशिकाओं में, tRNA

ए) वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करता है

बी) एमआरएनए पर रेप-ली-क्यूई-आरयू-एट-ज़िया

सी) प्रदान करता है-पे-ची-वा-एट डीएनए प्रतिकृति

d) पे-रे-नो-सिट अमी-नो-किस-लो-यू ऑन री-बो-सो-वी

22. एक आरएनए अणु में नाइट्रोजनस क्षार होते हैं:

ए) एडेनिन, गुआनिन, यूरैसिल, साइटोसिन

बी) साइटोसिन, गुआनिन, एडेनिन, थाइमिन

सी) थाइमिन, यूरैसिल, एडेनिन, ग्वानिन

डी) एडेनिन, यूरैसिल, थाइमिन, साइटोसिन।

23. न्यूक्लिक एसिड अणुओं के मोनोमर हैं:

ए) न्यूक्लियोसाइड्स

बी) न्यूक्लियोटाइड्स

सी) पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स

d) नाइट्रोजनयुक्त क्षार।

24. डीएनए और आरएनए अणुओं के मोनोमर्स की संरचना सामग्री में एक दूसरे से भिन्न होती है:

ए) चीनी

बी) नाइट्रोजनस बेस

ग) शर्करा और नाइट्रोजनी क्षार

d) चीनी, नाइट्रोजनी क्षार और फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।

25. कोशिका में डीएनए होता है:

बी) नाभिक और साइटोप्लाज्म

सी) नाभिक, कोशिका द्रव्य और माइटोकॉन्ड्रिया

डी) नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट।

आरएनए तीन प्रकार के होते हैं: राइबोसोमल, परिवहन और सूचना (मैट्रिक्स) राइबोन्यूक्लिक। सभी संरचना, आणविक आकार और प्रदर्शन किए गए कार्यों में।

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) की क्या विशेषता है

राइबोसोमल आरएनए सभी सेलुलर आरएनए का 85% हिस्सा बनाते हैं। वे न्यूक्लियोलस में संश्लेषित होते हैं। राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम का एक संरचनात्मक घटक है और सीधे प्रोटीन जैवसंश्लेषण में शामिल होता है।

राइबोसोम चार rRNA और कई दर्जन प्रोटीन से युक्त कोशिकांग हैं। उनका मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण है।

स्थानांतरण आरएनए की आवश्यकता क्यों है?

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) कोशिका में सबसे छोटे राइबोन्यूक्लिक एसिड होते हैं। वे सभी सेलुलर आरएनए का 10% बनाते हैं। स्थानांतरण आरएनए डीएनए पर नाभिक में बनते हैं और फिर कोशिका द्रव्य में चले जाते हैं। प्रत्येक टीआरएनए कुछ अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाता है, जहां वे मैसेंजर आरएनए द्वारा दिए गए एक विशिष्ट अनुक्रम में पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़ते हैं।

स्थानांतरण आरएनए अणु में दो सक्रिय साइट हैं: ट्रिपल एंटिकोडन और स्वीकर्ता अंत। स्वीकर्ता अंत अमीनो एसिड के लिए "लैंडिंग पैड" है। अणु के दूसरे छोर पर एंटिकोडन संबंधित दूत आरएनए कोडन के पूरक न्यूक्लियोटाइड का एक ट्रिपल है।

प्रत्येक अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम से मेल खाता है - एक ट्रिपल। एक न्यूक्लियोटाइड एक न्यूक्लिक एसिड मोनोमर होता है जिसमें फॉस्फेट समूह, एक पेंटोस और एक नाइट्रोजनस बेस होता है।

विभिन्न अमीनो एसिड के परिवहन के लिए tRNAs के लिए एंटिकोडन अलग है। ट्रिपलेट इस अणु द्वारा ले जाने वाले अमीनो एसिड के बारे में जानकारी को एन्कोड करता है।

मैसेंजर आरएनए कहाँ संश्लेषित होते हैं और उनकी भूमिका क्या है?

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए, एमआरएनए) आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम की कार्रवाई के तहत दो डीएनए स्ट्रैंड में से एक की साइट पर संश्लेषित होते हैं। वे कोशिका के आरएनए का 5% बनाते हैं। एमआरएनए के नाइट्रोजनस आधारों का अनुक्रम डीएनए खंड के आधारों के अनुक्रम का कड़ाई से पूरक है: डीएनए का एडेनिन एमआरएनए के यूरैसिल, थाइमिन से एडेनिन, ग्वानिन से साइटोसिन और साइटोसिन से ग्वानिन से मेल खाता है।

मैसेंजर आरएनए क्रोमोसोमल डीएनए से वंशानुगत जानकारी को पढ़ता है और इसे राइबोसोम में स्थानांतरित करता है, जहां यह जानकारी प्राप्त होती है। एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को एन्कोड करता है।

आरएनए अणु नाभिक, साइटोप्लाज्म, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड में पाए जा सकते हैं। विभिन्न प्रकार के आरएनए से, एक एकल कार्यात्मक प्रणाली का निर्माण होता है, जिसे प्रोटीन संश्लेषण के माध्यम से वंशानुगत जानकारी के कार्यान्वयन के लिए निर्देशित किया जाता 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 के लिए एक टेम्पलेट हैं। वायरस में, यह आनुवंशिक 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 होता है। 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 निर्माण 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 कार्य 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 बने होते हैं, यानी उनमें यह भूमिका निभाता है कि डीएनए उच्च जीवों में निभाता है। कोशिका में आरएनए कार्यों की विविधता के आधार पर, एक परिकल्पना सामने रखी गई थी, जिसके अनुसार आरएनए प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम में आत्म-प्रजनन में सक्षम पहला अणु 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 के हीमोग्लोबिन को कूटने वाले पहले दूत आरएनए को अलग किया और दिखाया कि जब oocytes में इंजेक्ट किया जाता है, तो वही प्रोटीन बनता 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।

में 1959सेवेरो ओचोआ प्राप्त हुआ नोबेल पुरस्कारआरएनए संश्लेषण के तंत्र की खोज के लिए दवा में। 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।

में 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)।

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

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), ग्वानिन (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 . होता है विभिन्न प्रकारसंशोधित न्यूक्लियोसाइड, 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 होता 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 और संशोधित आधार हाइपोक्सैन्थिन, डीमिनेटेड गुआनिन 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 गुआनिन, एडेनिन और यूरैसिल के बीच और ग्वानिन और यूरैसिल के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड 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 आरएनए अणु का "कार्य" रूप अक्सर होता है तृतीयक संरचना।तृतीयक संरचना एक अणु के भीतर हाइड्रोजन बंधों द्वारा निर्मित द्वितीयक संरचना के तत्वों के आधार पर बनती है। माध्यमिक संरचना के कई प्रकार के तत्व 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)- डीएनए से प्रोटीन संश्लेषण की साइटों तक प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार आरएनए। 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 अपने 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 बॉन्ड 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। इस मामले में, 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। जैविक रूप से सक्रिय आरएनए अणुओं के संरचनात्मक विश्लेषण, जिनमें टीआरएनए, आरआरएनए एसएनआरएनए और अन्य अणु शामिल हैं जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, ने दिखाया कि उनमें एक लंबा हेलिक्स नहीं होता है, लेकिन 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, प्रोटीन के पेप्टाइड बंधन के निर्माण में शामिल राइबोसोम के पेप्टाइड ट्रांसफरेज केंद्र में पूरी तरह से आरएनए 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। एंजाइमों के साथ snRNA के जुड़ाव के बाद, snRNA दो अणुओं के आधार युग्मन 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।