टीआरएनए के कार्यात्मक क्षेत्र। टीआरएनए की संरचना और कार्य, अमीनो एसिड सक्रियण की विशेषताएं

70-90एन | द्वितीयक पृष्ठ - तिपतिया घास | सीसीए 3" सभी टीआरएनए के लिए स्थिरांक |
डी-लूप में थाइमिन, स्यूडोउरिडीन-पीएसआई, डिजिरोरिडीन डीजीयू की उपस्थिति - राइबोन्यूक्लिअस से सुरक्षा? दीर्घजीवी | टीआरएनए की विभिन्न प्राथमिक संरचनाएं - 61 + 1 - कोडन + फॉर्मिलमेथियोनिन टीआरएनए की संख्या से, बिल्ली का एंटिकोडन मेथियोनीन टीआरएनए के समान होता है। तृतीयक संरचनाओं की विविधता - 20 (एमिनो एसिड की संख्या के अनुसार) | मान्यता - एक सहसंयोजक बंधन का निर्माण m-y tRNA और अधिनियम | एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस टीआरएनए के लिए कार्य संलग्न करते हैं

टीआरएनए का कार्य अमीनो एसिड को साइटोप्लाज्म से राइबोसोम में स्थानांतरित करना है, जिसमें प्रोटीन संश्लेषण होता है।
एक अमीनो एसिड को बांधने वाले tRNA को आइसोएसेप्टर कहा जाता है।
एक सेल में कुल मिलाकर 64 अलग-अलग tRNA एक साथ मौजूद होते हैं।
प्रत्येक tRNA केवल अपने स्वयं के कोडन के साथ जोड़े।
प्रत्येक टीआरएनए अमीनो एसिड की भागीदारी के बिना अपने स्वयं के कोडन को पहचानता है। टीआरएनए से बंधे अमीनो एसिड को रासायनिक रूप से संशोधित किया गया था, जिसके बाद परिणामी पॉलीपेप्टाइड, जिसमें संशोधित अमीनो एसिड था, का विश्लेषण किया गया था। Cysteinyl-tRNACys (R=CH2-SH) को घटाकर alanyl-tRNACys (R=CH3) कर दिया गया।
अधिकांश टीआरएनए, उनके न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की परवाह किए बिना, इसमें तीन हेयरपिन की उपस्थिति के कारण तिपतिया घास के आकार की माध्यमिक संरचना होती है।

टीआरएनए की संरचनात्मक विशेषताएं

अणु के 3 "अंत में हमेशा चार अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड होते हैं, और उनमें से तीन अनिवार्य रूप से CCA होते हैं। RNA श्रृंखला के 5" और 3" सिरे एक स्वीकर्ता तना बनाते हैं। पूरक युग्म के कारण जंजीरों को एक साथ रखा जाता है सात न्यूक्लियोटाइड 5 "- 3" छोर के पास स्थित सात न्यूक्लियोटाइड के साथ समाप्त। 2. सभी अणुओं में एक टी? सी हेयरपिन होता है, इसलिए नामित किया जाता है क्योंकि इसमें दो असामान्य अवशेष होते हैं: राइबोथाइमिडीन (टी) और स्यूडोउरिडीन (? हेयरपिन में एक डबल होता है - जीसी की एक जोड़ी और लंबाई में सात न्यूक्लियोटाइड्स के एक लूप सहित पांच आधार जोड़े के फंसे हुए स्टेम।
लूप में एक ही बिंदु पर। 3. एक एंटिकोडन हेयरपिन में, तना हमेशा जोड़े के परिवार द्वारा दर्शाया जाता है
मैदान। संबंधित कोडन, एंटिकोडन का त्रिक पूरक, लूप में स्थित होता है।
ले , जिसमें सात न्यूक्लियोटाइड होते हैं। एक अपरिवर्तनीय उरा-
सीआईएल और एक संशोधित साइटोसिन, और एक संशोधित प्यूरीन इसके 3 "अंत को जोड़ता है, एक नियम के रूप में
एडेनिन 4. एक अन्य हेयरपिन में तीन से चार जोड़े न्यूक्लियोटाइड्स का एक डंठल होता है और एक चर लूप
आकार, अक्सर कम रूप में यूरैसिल युक्त - डायहाइड्रौरासिल (डीयू)। तनों के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम, एंटिकोडन स्टेम और टी? सी स्टेम (चर लूप) के बीच न्यूक्लियोटाइड की संख्या, साथ ही साथ लूप का आकार और डीयू लूप में डायहाइड्रौरासिल अवशेषों का स्थानीयकरण सबसे दृढ़ता से भिन्न होता है।
[गायक, 1998]।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना

एल के आकार की संरचना।

टीआरएनए से अमीनो एसिड का जुड़ाव

एक एमिनो एसिड के लिए एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाने के लिए, इसे एंजाइम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस द्वारा टीआरएनए से जोड़ा जाना चाहिए। यह एंजाइम एटीपी की भागीदारी के साथ टीआरएनए के 3' छोर पर अमीनो एसिड कार्बोक्सिल समूह और राइबोज हाइड्रॉक्सिल समूह के बीच एक सहसंयोजक बंधन बनाता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस एक विशिष्ट कोडन को टीआरएनए पर एक एंटिकोडन की उपस्थिति के कारण नहीं, बल्कि टीआरएनए पर एक विशिष्ट मान्यता साइट की उपस्थिति के कारण पहचानता है।
कुल मिलाकर, कोशिका में 21 अलग-अलग अमीनोसिल-टीआरएनए सिंथेटेस होते हैं।
जुड़ना दो चरणों में होता है:
1. अमीनो एसिड का कार्बोक्सिल समूह एटीपी ए-फॉस्फेट से जुड़ा होता है। परिणामस्वरूप अस्थिर एमिनोएसिल एडिनाइलेट एंजाइम से बंध कर स्थिर हो जाता है।
2. टीआरएनए के टर्मिनल राइबोज के 2' या 3'-ओएच समूह में एमिनोएसिल एडिनाइलेट के एमिनोएसिल समूह का स्थानांतरण
कुछ एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस में एक एकल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है, जबकि अन्य में दो या चार समान श्रृंखलाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का आणविक भार 35 से 115 केडीए होता है। कुछ डिमेरिक और टेट्रामेरिक एंजाइम दो प्रकार के सबयूनिट से बने होते हैं। एंजाइम अणु के आकार या इसकी उपइकाई संरचना और विशिष्टता की प्रकृति के बीच कोई स्पष्ट संबंध नहीं है।
एक एंजाइम की विशिष्टता tRNA, DU क्षेत्र और चर लूप के स्वीकर्ता छोर के लिए इसके मजबूत बंधन द्वारा निर्धारित की जाती है। कुछ एंजाइम एंटिकोडन ट्रिपल को नहीं पहचानते हैं और एंटिकोडन में परिवर्तन होने पर भी एमिनोएसिटिलेशन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं। हालांकि, कुछ एंजाइम ऐसे संशोधित tRNA के संबंध में कम गतिविधि दिखाते हैं और एंटिकोडन को प्रतिस्थापित करते समय गलत अमीनो एसिड जोड़ते हैं।

प्रोकैरियोट्स में दो प्रकार के tRNA बाइंडिंग मेथियोनीन tRNAFMet और tRNAMMet और यूकेरियोट्स में tRNAImet और tRNAMMet होते हैं। उपयुक्त एमिनोएसिल-टीआरएनए संश्लेषण का उपयोग करके प्रत्येक टीआरएनए में मेथियोनीन जोड़ा जाता है। tRNAFMet और tRNAImet से जुड़ी मेथियोनीन एंजाइम मेथियोनील-टीआरएनए-ट्रांसफॉर्मिलेज द्वारा Fmet-tRNAFMet में बनती है। फॉर्माइलमेथिओनिन से भरे tRNAs दीक्षा कोडन AUG को पहचानते हैं।

साहित्य:

दुर्भाग्य से, कोई ग्रंथ सूची नहीं है।

पाठ्यपुस्तक। इस तथ्य के बावजूद कि tRNA बहुत छोटा है, इसकी संरचना, विशेषताओं और कार्यप्रणाली के बारे में एक कहानी एक अलग अध्याय के योग्य है।

तो, tRNA एक "एडेप्टर" है, जो एक छोर पर आनुवंशिक कोड के तीन-अक्षर अनुक्रम को पहचानता है, इसे tRNA के दूसरे छोर पर तय किए गए एकमात्र संबंधित अमीनो एसिड के साथ मिलाता है। स्थानांतरण आरएनए के अंत में जो दूत आरएनए को छूता है, वहां 3 न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो बनते हैं anticodon. केवल अगर एंटिकोडन एमआरएनए क्षेत्र का पूरक है, तो ट्रांसफर आरएनए इसमें शामिल हो सकता है। लेकिन इस मामले में भी, टीआरएनए अपने आप एमआरएनए में शामिल नहीं हो सकता है; इसे राइबोसोम की मदद की ज़रूरत है, जो उनकी बातचीत की साइट है, साथ ही अनुवाद में एक सक्रिय भागीदार भी है। उदाहरण के लिए, यह राइबोसोम है जो टीआरएनए द्वारा लाए गए अमीनो एसिड के बीच बंधन बनाता है, एक प्रोटीन श्रृंखला बनाता है।

टीआरएनए की संरचनात्मक विशेषताएं आनुवंशिक कोड द्वारा निर्धारित की जाती हैं, अर्थात, एक जीन के अनुसार प्रोटीन के निर्माण के नियम जो स्थानांतरण आरएनए पढ़ता है। यह कोड पृथ्वी पर हर जीवित प्राणी में काम करता है: एक वायरस का निर्माण उसी तीन-अक्षर कोडन में लिखा जाता है जो डॉल्फ़िन के "असेंबली निर्देश" को लिखने के लिए उपयोग किया जाता है। यह प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया गया है कि एक जीवित प्राणी के जीन, दूसरे की कोशिका में रखे जाते हैं, पूरी तरह से कॉपी किए जाते हैं और प्रोटीन में अनुवादित होते हैं जो मेजबान की कोशिकाओं में प्रजनन करने वाले जीन से अप्रभेद्य होते हैं। आनुवंशिक कोड की एकरूपता इंसुलिन की कॉलोनियों और कई अन्य मानव एंजाइमों द्वारा संशोधित ई. कोलाई के उत्पादन का आधार है जो उन लोगों के लिए दवाओं के रूप में उपयोग किए जाते हैं जिनके शरीर उन्हें उत्पादन करने में सक्षम नहीं हैं, या अपर्याप्त रूप से उत्पादन करते हैं। मनुष्यों और ई. कोलाई के बीच स्पष्ट अंतर के बावजूद, ई. कोलाई कॉपियर का उपयोग करके मानव ब्लूप्रिंट से मानव प्रोटीन आसानी से बनाए जाते हैं। आश्चर्य नहीं कि विभिन्न प्राणियों के स्थानांतरण आरएनए बहुत कम भिन्न होते हैं।

इस सूची से प्रत्येक कोडन, तीन को छोड़कर बंद करो कोडन, अनुवाद के पूरा होने का संकेत, स्थानांतरण आरएनए द्वारा पहचाना जाना चाहिए। पहचान एक एंटीकोडन को मैसेंजर आरएनए से जोड़कर की जाती है, जो सूची से केवल एक कोडन से जुड़ सकता है, इसलिए टीआरएनए केवल एक कोडन को पहचान सकता है। इसका मतलब है कि कोशिका में इन अणुओं के कम से कम 61 प्रकार हैं। वास्तव में, उनमें से और भी अधिक हैं, क्योंकि कुछ स्थितियों में मैसेंजर आरएनए को पढ़ने के लिए केवल सही एंटिकोडन होना पर्याप्त नहीं है: अन्य स्थितियों की आवश्यकता होती है, जिसके अनुसार एक विशेष, संशोधित टीआरएनए बनाया जाता है।

पहली नज़र में, इस तरह के टीआरएनए को अनुवाद प्रक्रिया को काफी जटिल करना चाहिए: आखिरकार, इनमें से प्रत्येक अणु अपने एंटिकोडन के अनुपालन के लिए राइबोसोम द्वारा प्रतिस्थापित मैट्रिक्स आरएनए कोडन की जांच करेगा - ऐसा लगता है कि इतना व्यर्थ यांत्रिक कार्य , इतना समय और ऊर्जा बर्बाद। लेकिन विकास के परिणामस्वरूप, सेलुलर तंत्र भी बने हैं जो इस समस्या को रोकते हैं। उदाहरण के लिए, एक कोशिका में प्रत्येक प्रजाति के tRNA की मात्रा इस बात से मेल खाती है कि उस प्रजाति द्वारा बनाए गए प्रोटीन में अमीनो एसिड कितनी बार पाया जाता है। ऐसे अमीनो एसिड होते हैं जिनका सेल द्वारा शायद ही कभी उपयोग किया जाता है, और ऐसे भी होते हैं जिनका अक्सर उपयोग किया जाता है, और यदि उन्हें ले जाने वाले tRNA की संख्या समान होती, तो यह प्रोटीन के संयोजन को बहुत जटिल करता। इसलिए, कोशिका में कुछ "दुर्लभ" अमीनो एसिड और उनके संबंधित tRNA होते हैं, जबकि अक्सर होने वाले अमीनो एसिड बड़ी मात्रा में उत्पन्न होते हैं।

इस तरह के विभिन्न प्रकार के टीआरएनए अणुओं के साथ, वे सभी बहुत समान हैं, इसलिए, उनकी संरचना और कार्यों पर विचार करते हुए, हम मुख्य रूप से सभी प्रजातियों के लिए सामान्य विशेषताओं का अध्ययन करेंगे। जब आप tRNA के 3D लेआउट को देखते हैं, तो यह परमाणुओं के घने ढेर जैसा दिखता है। यह अविश्वसनीय लगता है कि यह जटिल रूप से कुंडलित अणु न्यूक्लियोटाइड की एक लंबी श्रृंखला के मुड़ने का परिणाम है, लेकिन यह इसी तरह बनता है।

इसके गठन के चरणों का पता लगाना संभव है, पहले से शुरू: आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का संकलन इस स्थानांतरण आरएनए के बारे में जानकारी वाले जीन के अनुसार। जिस क्रम में ये न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे का अनुसरण करते हैं और उनकी संख्या कहलाती है टीआरएनए की प्राथमिक संरचना. यह पता चला है कि यह टीआरएनए की प्राथमिक संरचना है जो आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा पढ़े गए जीन में एन्कोडेड है। सामान्य तौर पर, प्राथमिक संरचना एक ही प्रकार के अपेक्षाकृत सरल अणुओं का एक क्रम होता है, जिनमें से एक अधिक जटिल, मुड़ा हुआ बहुलक अणु बना होता है। उदाहरण के लिए, एक प्रोटीन अणु की प्राथमिक संरचना उसके घटक अमीनो एसिड का सरल अनुक्रम है।

न्यूक्लियोटाइड की कोई भी श्रृंखला एक कोशिका में एक अनकही अवस्था में नहीं हो सकती है, बस एक पंक्ति में फैली हुई है। न्यूक्लियोटाइड के किनारों पर बहुत अधिक धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित भाग होते हैं, जो आसानी से एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। दो डीएनए अणुओं के न्यूक्लियोटाइड के बीच एक ही बंधन कैसे बनता है, उन्हें एक डबल हेलिक्स में जोड़ता है, और हाइड्रोजन बांड के विवरण के लिए, आप इसमें चढ़ सकते हैं। अणुओं में परमाणुओं के बीच के बंधनों की तुलना में हाइड्रोजन बांड कम मजबूत होते हैं, लेकिन वे tRNA स्ट्रैंड को काल्पनिक रूप से मोड़ने और उस स्थिति में रखने के लिए पर्याप्त होते हैं। सबसे पहले, ये बंधन केवल कुछ न्यूक्लियोटाइड के बीच बनते हैं, tRNA को तिपतिया घास-पत्ती के आकार में मोड़ते हैं। इस प्रारंभिक तह के परिणाम को कहा जाता है माध्यमिक संरचना टीआरएनए. बाईं ओर दिए गए आरेख से पता चलता है कि केवल कुछ न्यूक्लियोटाइड हाइड्रोजन बॉन्ड से जुड़े होते हैं, जबकि अन्य अयुग्मित रहते हैं, जिससे रिंग और लूप बनते हैं। विभिन्न प्रकार के tRNA की द्वितीयक संरचना में अंतर उनकी प्राथमिक संरचना में अंतर के कारण होता है। यह न्यूक्लियोटाइड की प्रारंभिक श्रृंखला की विभिन्न लंबाई के कारण "तिपतिया घास के पत्तों" या "डंठल" की विभिन्न लंबाई में प्रकट होता है।

विभिन्न टीआरएनए की प्राथमिक संरचना में एक और अंतर यह है कि केवल कुछ स्थितियों में उनके पास समान न्यूक्लियोटाइड होते हैं (ऊपर चित्र में उनके नाम के पहले अक्षरों के साथ चिह्नित होते हैं), जबकि विभिन्न टीआरएनए में अधिकांश न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उपरोक्त योजना सभी tRNA के लिए समान है, इसलिए विभिन्न न्यूक्लियोटाइड संख्याओं के साथ चिह्नित हैं।

टीआरएनए के मुख्य कार्यात्मक भाग हैं:

=) anticodon, अर्थात्, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जो पर स्थित मैसेंजर आरएनए के एकल कोडन का पूरक है एंटिकोडन हेयरपिन

=) स्वीकर्ता अंतजिसमें एक एमिनो एसिड संलग्न किया जा सकता है। यह एंटिकोडन हेयरपिन के विपरीत दिशा में स्थित होता है।

वास्तव में, एक भी टीआरएनए ऐसा नहीं दिखता है, जैसा कि द्वितीयक संरचना आरेख में होता है, क्योंकि केवल कुछ न्यूक्लियोटाइड इसे बनाने के लिए एक साथ जुड़ते हैं, जबकि बाकी अयुग्मित रहते हैं। तिपतिया घास के पत्ते के विभिन्न भागों से न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण, यह और अधिक जटिल हो जाता है तृतीयक संरचनाएल के आकार में। आप ठीक से समझ सकते हैं कि द्वितीयक संरचना के विभिन्न भाग नीचे दिए गए आरेखों में रंगों का मिलान करके तृतीयक संरचना बनाने के लिए कैसे घुमावदार हैं। नीले और भूरे रंग में चिह्नित एंटिकोडन हेयरपिन, सबसे नीचे रहता है (यह याद रखने योग्य है कि यह "नीचे" सशर्त है: प्रोटीन अनुवाद योजनाओं में इस स्थानिक अभिविन्यास में tRNA को चित्रित करना सुविधाजनक है), और स्वीकर्ता अंत (पीला) ओर मुड़ा हुआ है।

जब यह अमीनो एसिड संलग्न करने के लिए तैयार होता है तो टीआरएनए ऐसा दिखता है। टीआरएनए अपने आप अमीनो एसिड के साथ संयोजन करने में सक्षम नहीं है, इसके लिए एक विशेष एंजाइम की भागीदारी की आवश्यकता होती है: एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस. सेल में सिंथेटेस प्रकारों की संख्या tRNA प्रकारों की संख्या के साथ मेल खाती है।

सभी प्रकार के टीआरएनए के आकार की एकरूपता आवश्यक है ताकि राइबोसोम उनमें से किसी को भी पहचान सकें, एमआरएनए के साथ उनके डॉकिंग की सुविधा प्रदान कर सकें, और अपने भीतर एक साइट से दूसरी साइट पर जा सकें। यदि विभिन्न प्रकार के tRNA एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं, तो इससे राइबोसोम का कार्य अत्यंत कठिन हो जाता है, जिससे प्रोटीन संश्लेषण की दर गंभीर रूप से कम हो जाती है। इस प्रकार प्राकृतिक चयन का उद्देश्य tRNA को एक दूसरे के समान बनाना है। लेकिन एक ही समय में, एक और कारक है जिसके लिए विभिन्न प्रकार के tRNA के बीच ध्यान देने योग्य अंतर के अस्तित्व की आवश्यकता होती है: आखिरकार, प्रत्येक प्रकार को पहचानना और इसे केवल संबंधित अमीनो एसिड से जोड़ना आवश्यक है। जाहिर है, ये अंतर ध्यान देने योग्य होने चाहिए, लेकिन बहुत महत्वपूर्ण नहीं हैं, ताकि tRNA प्रजातियों को पहचानने का काम एक गहना प्रक्रिया में बदल जाए। और यह ठीक यही है जो एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस द्वारा किया जाता है: उनमें से प्रत्येक 20 एमिनो एसिड में से केवल एक को बांध सकता है और इसे उन प्रकार के टीआरएनए से जोड़ सकता है जो इस एमिनो एसिड से मेल खाते हैं। आनुवंशिक कोड वाली तालिका से, यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक अमीनो एसिड कई न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों द्वारा एन्कोड किया गया है, इसलिए, उदाहरण के लिए, एंटिकोडन CGA, CGG, CGU और CGC वाले सभी चार tRNA को उसी सिंथेटेस द्वारा पहचाना जाएगा जो अलैनिन को जोड़ता है उनको। एक सिंथेटेस द्वारा संसाधित ऐसे tRNA कहलाते हैं संबंधित.

सिंथेटेस एंजाइमों के एक समूह से संबंधित है जिसका कार्य अलग-अलग मौजूदा अणुओं को बांधना और उन्हें एक में जोड़ना है:

1 . सिंथेटेस एक एमिनो एसिड और एक एटीपी अणु को जोड़ता है। दो फॉस्फेट समूह एटीपी से अलग हो जाते हैं, निम्नलिखित गतिविधियों के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी करते हैं। नष्ट किए गए अणु से बचा हुआ एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट (एएमपी) अमीनो एसिड से जुड़ जाता है, इसे स्वीकर्ता हेयरपिन के साथ जोड़ने के लिए तैयार करता है।

2 . सिंथेटेज़ इस अमीनो एसिड से संबंधित संबंधित टीआरएनए में से एक को स्वयं से जोड़ता है।

इस स्तर पर, सिंथेटेस में स्थानांतरण आरएनए की अनुरूपता की जाँच की जाती है। मान्यता के कई तरीके हैं, और प्रत्येक सिंथेटेस का एक अनूठा संयोजन है। सिंथेटेस और टीआरएनए के बीच बातचीत में कम से कम एक एंटिकोडन न्यूक्लियोटाइड शामिल है। स्वीकर्ता हेयरपिन को भी जाँचने की आवश्यकता है: उस पर विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड की उपस्थिति निर्धारित की जाती है जो वांछित अमीनो एसिड के अनुरूप संबंधित tRNA के लिए सामान्य हैं। टीआरएनए के अन्य भागों के न्यूक्लियोटाइड भी कुछ सिंथेटेस साइटों से जुड़कर मिलान में भाग ले सकते हैं। गलत टीआरएनए किसी तरह से वांछित से मेल खा सकता है, लेकिन अपूर्ण मिलान के कारण, यह सिंथेटेस में धीरे-धीरे और शिथिल रूप से जुड़ जाएगा, आसानी से गिर जाएगा। और सही टीआरएनए सिंथेटेस से जल्दी और मजबूती से चिपक जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप सिंथेटेस की संरचना बदल जाती है, प्रक्रिया शुरू हो जाती है अमीनोसाइलेशन यानी tRNA से अमीनो एसिड का जुड़ाव।

3 . एमिनोएसिलेशन में अमीनो एसिड से जुड़े एएमपी अणु को टीआरएनए अणु के साथ बदलना शामिल है। इस प्रतिस्थापन के बाद, एएमपी सिंथेटेस छोड़ देता है और टीआरएनए एक अंतिम एमिनो एसिड जांच के लिए रोक दिया जाता है। यदि संलग्न अमीनो एसिड को गलत माना जाता है, तो इसे tRNA से अलग कर दिया जाएगा, सिंथेटेस में अमीनो एसिड का स्थान खाली हो जाएगा, और एक अन्य अणु वहां शामिल हो सकता है। नया अमीनो एसिड एटीपी और टीआरएनए के साथ कनेक्शन के चरणों से गुजरेगा, और इसका परीक्षण भी किया जाएगा। यदि कोई गलती नहीं की गई, तो अमीनो एसिड-चार्ज टीआरएनए जारी किया जाता है: यह प्रोटीन अनुवाद में अपनी भूमिका निभाने के लिए तैयार है। और सिंथेटेज़ नए अमीनो एसिड और टीआरएनए संलग्न करने के लिए तैयार है, और चक्र नए सिरे से शुरू होगा।

एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के सही संचालन पर बहुत कुछ निर्भर करता है: यदि इस स्तर पर विफलता होती है, तो गलत एमिनो एसिड टीआरएनए से जुड़ा होगा। और इसे राइबोसोम पर बढ़ने वाले प्रोटीन में बनाया जाएगा, क्योंकि टीआरएनए और राइबोसोम में कोडन और अमीनो एसिड के पत्राचार की जांच करने का कार्य नहीं होता है। त्रुटि के परिणाम मामूली या विनाशकारी हो सकते हैं, और प्राकृतिक चयन के माध्यम से, एंजाइम वाले जीव जिनके पास इस तरह के चेक का कार्य नहीं है, उन्हें अमीनो एसिड और टीआरएनए के बीच मिलान के लिए विभिन्न विकल्पों के साथ अधिक अनुकूलनीय लोगों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। इसलिए, आधुनिक कोशिकाओं में, सिंथेटेस 50 हजार में से एक मामले में औसतन गलत अमीनो एसिड के साथ जुड़ता है, और गलत टीआरएनए के साथ 100 हजार अनुलग्नकों में केवल एक बार।

कुछ अमीनो एसिड केवल कुछ परमाणुओं द्वारा एक दूसरे से भिन्न होते हैं। यदि आप उनकी योजनाओं को देखते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि एलनिन के साथ आर्गिनिन को भ्रमित करने की संभावना ल्यूसीन या वेलिन के लिए भ्रमित करने वाले आइसोल्यूसीन से बहुत कम है। इसलिए, प्रत्येक सिंथेटेस जो एक दूसरे के समान अमीनो एसिड में से एक को बांधता है, में अतिरिक्त सत्यापन तंत्र होते हैं। आइसोल्यूसीन-टीआरएनए सिंथेटेस में इस तरह के अनुकूलन का एक उदाहरण यहां दिया गया है:

प्रत्येक सिंथेज़ में होता है सिंथेटिक केंद्रजिसमें एक एमिनो एसिड एक tRNA से जुड़ा होता है। सिंथेटेस द्वारा कब्जा कर लिया गया टीआरएनए का स्वीकर्ता हेयरपिन वहां जाता है, जैसा कि अमीनो एसिड होता है जो इसके साथ प्रतिक्रिया करने के लिए तैयार होता है। कुछ सिंथेटेस का कार्य अमीनो एसिड और टीआरएनए के संयोजन के तुरंत बाद समाप्त हो जाता है। लेकिन इले-टीआरएनए सिंथेटेस में अन्य आइसोल्यूसीन जैसे अमीनो एसिड के अस्तित्व के कारण गलतियाँ करने की संभावना बढ़ जाती है। इसलिए, उसके पास भी है सुधारक केंद्र: नाम से यह स्पष्ट है कि यह tRNA और अमीनो एसिड को जोड़ने की प्रक्रिया में क्या भूमिका निभाता है। दाईं ओर की आकृति दिखाती है कि Ile-tRNA सिंथेटेज़ के सिंथेटिक केंद्र में tRNA स्वीकर्ता हेयरपिन के अंत की स्थिति इस हेयरपिन को एक अप्राकृतिक मोड़ देती है। हालाँकि, सिंथेटेज़ इस स्थिति में tRNA को तब तक रखता है जब तक कि अमीनो एसिड इससे जुड़ा न हो। इस कनेक्शन के होने के बाद, सिंथेटिक केंद्र में स्वीकर्ता हेयरपिन को खोजने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, और टीआरएनए सीधा हो जाता है, इसके अंत में अमीनो एसिड को सुधार केंद्र में जोड़ा जाता है।

बेशक, सिंथेटिक केंद्र उन अमीनो एसिड को बाहर निकालने में भी भूमिका निभाता है जो सिंथेटेस के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसमें प्रवेश करने के लिए, अणु को कई शर्तों को पूरा करना होगा, जिसमें सही आकार होना भी शामिल है। इस तथ्य के बावजूद कि ल्यूसीन और आइसोल्यूसीन में समान संख्या में परमाणु होते हैं, स्थानिक संरचना में अंतर के कारण, ल्यूसीन बड़ा होता है। इसलिए, यह सिंथेटिक केंद्र में प्रवेश नहीं कर सकता है, जिसका आकार अधिक कॉम्पैक्ट आइसोल्यूसीन से मेल खाता है, और बस इले-टीआरएनए सिंथेटेस को उछाल देता है।

लेकिन वेलिन, जो समान परमाणु संरचना वाले इन तीन अणुओं में सबसे छोटा है, आसानी से सिंथेटिक केंद्र में आइसोल्यूसीन की जगह लेता है, और सिंथेटेस इसे टीआरएनए से जोड़ता है। यह इस मामले में है कि सिंथेटेस का सुधार केंद्र खेल में आता है। यदि स्ट्रेटनिंग स्वीकर्ता हेयरपिन सही ढंग से चार्ज किया गया है और आइसोल्यूसीन को वहन करता है, तो यह सुधार केंद्र के अंदर निचोड़ नहीं सकता है: यह इस अणु के लिए बहुत छोटा है। इस प्रकार, सीधा tRNA अब किसी भी चीज़ द्वारा धारण नहीं किया जाता है, और इसे सिंथेटेज़ से अलग कर दिया जाता है। लेकिन अगर वेलिन को tRNA से जोड़ा जाता है, तो यह सुधार केंद्र में खिसक जाता है, जिससे tRNA सिंथेटेस में इससे जुड़ा रहता है। अंदर tRNA का इतना अधिक समय तक रहना सिंथेटेस के लिए एक त्रुटि संकेत है, जो इसके स्थानिक विन्यास को बदल रहा है। नतीजतन:

=) वेलिन को tRNA से अलग किया जाता है और सिंथेटेस से हटा दिया जाता है

=) स्वीकर्ता हेयरपिन सिंथेटिक साइट पर लौटता है, अमीनो एसिड से लगाव की प्रतीक्षा करता है

=) सिंथेटेज़ एक नए अमीनो एसिड से बंधता है, इसके साथ tRNA को "चार्ज" करता है और फिर से जाँचता है कि क्या इसके लिए आइसोल्यूसीन का उपयोग किया गया था।

एक समान दोहरी पहचान तंत्र का उपयोग अन्य सिंथेटेस द्वारा किया जाता है।

डीएनए के भौतिक और रासायनिक गुण

विभिन्न कारक जो हाइड्रोजन बांड को तोड़ते हैं (तापमान 80 सी से ऊपर बढ़ जाता है, पीएच और आयनिक शक्ति में परिवर्तन, यूरिया की क्रिया, आदि) डीएनए विकृतीकरण का कारण बनता है, अर्थात। सहसंयोजक बंधों को तोड़े बिना डीएनए श्रृंखलाओं की स्थानिक व्यवस्था में परिवर्तन। विकृतीकरण के दौरान डीएनए का दोहरा हेलिक्स पूरी तरह या आंशिक रूप से इसकी घटक श्रृंखलाओं में विभाजित होता है। डीएनए विकृतीकरण प्यूरिन और पाइरीमिडीन बेस के यूवी क्षेत्र में ऑप्टिकल अवशोषण में वृद्धि के साथ है। इस घटना को कहा जाता है हाइपरक्रोमिक प्रभाव . विकृतीकरण देशी डीएनए समाधानों में निहित उच्च चिपचिपाहट को भी कम करता है। जब मूल डबल-फंसे डीएनए संरचना को बहाल किया जाता है, तो पुनर्वसन के परिणामस्वरूप, नाइट्रोजनस बेस द्वारा 260 एनएम पर अवशोषण उनके "परिरक्षण" के कारण कम हो जाता है। इस घटना को कहा जाता है हाइपोक्रोमिक प्रभाव .

प्रत्येक डीएनए को उसकी घटक श्रृंखलाओं में "अनइंडिंग" एक निश्चित तापमान सीमा के भीतर किया जाता है। इस अंतराल के मध्य बिंदु को गलनांक कहते हैं। डीएनए का पिघलने का तापमान नाइट्रोजनस आधारों के अनुपात पर मानक स्थितियों (एक निश्चित पीएच और आयनिक शक्ति) के तहत निर्भर करता है। तीन हाइड्रोजन बांड वाले जीसी जोड़े मजबूत होते हैं, इसलिए डीएनए में जीसी जोड़े की सामग्री जितनी अधिक होगी, पिघलने बिंदु उतना ही अधिक होगा।

डीएनए के कार्य. डीएनए अणुओं में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में, आनुवंशिक जानकारी एन्कोडेड होती है। डीएनए के मुख्य कार्य हैं, सबसे पहले, सेल पीढ़ियों और जीवों की पीढ़ियों की एक श्रृंखला में खुद के प्रजनन को सुनिश्चित करने के लिए, और दूसरा, प्रोटीन के संश्लेषण को सुनिश्चित करने के लिए। ये कार्य इस तथ्य के कारण हैं कि डीएनए अणु प्रतिकृति के लिए पहले मामले में एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात। बेटी डीएनए अणुओं में सूचना की प्रतिलिपि बनाना, दूसरे में - प्रतिलेखन के लिए, अर्थात। आरएनए संरचना में जानकारी को फिर से बनाने के लिए।

चावल। 5 पिघलने की अवस्था (डीएनए विकृतीकरण)

विकृतीकरण के दौरान अलग किए गए डीएनए के पूरक स्ट्रैंड, कुछ शर्तों के तहत, एक डबल हेलिक्स में फिर से जुड़ सकते हैं। इस प्रक्रिया को पुनर्जीवन कहा जाता है। यदि विकृतीकरण पूरी तरह से नहीं हुआ है और कम से कम कुछ क्षारों ने हाइड्रोजन बंधों द्वारा अंतःक्रिया नहीं खोई है, तो पुनर्विकास बहुत तेजी से आगे बढ़ता है।

कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में आरएनए के तीन मुख्य कार्यात्मक प्रकार होते हैं। ये मैसेंजर आरएनए - एमआरएनए हैं जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं, राइबोसोमल आरएनए - आरआरएनए जो राइबोसोम के संरचनात्मक घटकों के रूप में कार्य करते हैं, और आरएनए - टीआरएनए को प्रोटीन में अमीनो एसिड अनुक्रम में एमआरएनए जानकारी के अनुवाद (अनुवाद) में स्थानांतरित करते हैं।

तालिका 2 संरचना, कोशिका में स्थानीयकरण और कार्यों के संदर्भ में डीएनए और आरएनए के बीच के अंतर को दर्शाती है।

तालिका 2 डीएनए और आरएनए के बीच अंतर

स्थानांतरण आरएनए, टीआरएनए-राइबोन्यूक्लिक एसिड, जिसका कार्य एए को प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर ले जाना है। इसकी सामान्य लंबाई 73 से 93 न्यूक्लियोटाइड और लगभग 5 एनएम का आकार होता है। टीआरएनए भी सीधे पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विकास में शामिल होते हैं, जुड़ते हैं - एक एमिनो एसिड के साथ एक परिसर में - एमआरएनए कोडन में और एक नए पेप्टाइड बंधन के गठन के लिए आवश्यक परिसर की संरचना प्रदान करते हैं। प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना tRNA होता है। टीआरएनए एक एकल-फंसे आरएनए है, लेकिन इसके कार्यात्मक रूप में इसमें क्लोवरलीफ संरचना होती है। एए सहसंयोजक एंजाइम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस का उपयोग करके अणु के 3 "अंत से जुड़ता है, जो प्रत्येक प्रकार के टीआरएनए के लिए विशिष्ट होता है। साइट सी पर, एए-टीई के अनुरूप एक एंटीकोडन होता है। टीआरएनए को सामान्य आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा संश्लेषित किया जाता है। यूकेरियोट्स के मामले में प्रोकैरियोट्स और आरएनए पोलीमरेज़ III द्वारा टीआरएनए जीन के ट्रांसक्रिप्ट मल्टीस्टेज प्रोसेसिंग से गुजरते हैं, जो टीआरएनए की विशिष्ट स्थानिक संरचना के गठन की ओर जाता है।

tRNA प्रसंस्करण में 5 प्रमुख चरण शामिल हैं:

5" नेता न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को हटाना;

3'-टर्मिनल अनुक्रम को हटाना;

3" छोर पर एक CCA अनुक्रम जोड़ना;

इंट्रोन्स का छांटना (यूकेरियोट्स और आर्किया में);

व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड का संशोधन।

टीआरएनए का परिवहन परिवहन कारक एक्सपोर्टिन टी की भागीदारी के साथ एक रैन-आश्रित मार्ग के साथ किया जाता है, जो परिपक्व टीआरएनए की विशेषता माध्यमिक और तृतीयक स्ट्र-आरयू को पहचानता है: छोटे डबल-फंसे खंड और सही ढंग से संसाधित 5 "- और 3" समाप्त होता है। यह तंत्र सुनिश्चित करता है कि नाभिक से केवल परिपक्व tRNA का निर्यात किया जाता है।

62. अनुवाद - एमआरएनए कोडन मान्यता
अनुवाद एक प्रोटीन संश्लेषण है जो राइबोसोम द्वारा एमआरएनए (या और आरएनए) टेम्पलेट पर अमीनो एसिड से किया जाता है। अनुवाद प्रक्रिया के घटक तत्व: अमीनो एसिड, टीआरएनए, राइबोसोम, एमआरएनए, टीआरएनए के एमिनोसाइलेशन के लिए एंजाइम, प्रोटीन अनुवाद कारक (दीक्षा के प्रोटीन कारक, बढ़ाव, समाप्ति - अनुवाद प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक विशिष्ट एक्सट्रैबोसोमल प्रोटीन), एटीपी और जीटीपी ऊर्जा स्रोत , मैग्नीशियम आयन (राइबोसोम संरचना को स्थिर करते हैं)। 20 अमीनो एसिड प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। अमीनो एसिड के लिए भविष्य की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अपनी जगह को "पहचानने" के लिए, इसे एक ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) से बांधना चाहिए जो एक एडेप्टर फ़ंक्शन करता है। टीआरएनए जो अमीनो एसिड से बांधता है, फिर एमआरएनए पर संबंधित कोडन को पहचानता है। एमआरएनए कोडन मान्यता:

कोडन-एंटिकोडन इंटरैक्शन पूरकता और एंटीपैरेललिज़्म के सिद्धांतों पर आधारित है:

3'----C - G-A*------5' tRNA एंटिकोडोन

5'-----जी-सी-वाई*------3' एमआरएनए कोडन

डगमगाने की परिकल्पना एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित की गई थी:

एमआरएनए कोडन के 3'-बेस में टीआरएनए एंटिकोडॉन के 5'-बेस के साथ एक गैर-सख्त युग्मन होता है: उदाहरण के लिए, वाई (एमआरएनए) ए और जी (टीआरएनए) के साथ बातचीत कर सकता है।

कुछ tRNA एक से अधिक कोडन के साथ युग्मित हो सकते हैं।

63. अनुवाद प्रक्रिया के घटक तत्वों के लक्षण।अनुवाद (अनुवाद-अनुवाद) राइबोसोम द्वारा किए गए सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए (एमआरएनए, एमआरएनए) के मैट्रिक्स पर अमीनो एसिड से प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया है।

प्रोटीन संश्लेषण कोशिका जीवन का आधार है। सभी जीवों की कोशिकाओं में इस प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए विशेष अंग होते हैं - राइबोसोम- 2 सबयूनिट्स से निर्मित राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स: बड़े और छोटे। राइबोसोम का कार्य तीन-अक्षर (तीन-न्यूक्लियोटाइड) को पहचानना है कोडोनएमआरएनए, उनकी तुलना संबंधित टीआरएनए एंटिकोडन ले जाने के साथ करते हैं अमीनो अम्ल, और इन अमीनो एसिड को बढ़ती प्रोटीन श्रृंखला में शामिल करना। एमआरएनए अणु के साथ चलते हुए, राइबोसोम एमआरएनए अणु में निहित जानकारी के अनुसार एक प्रोटीन को संश्लेषित करता है।

सेल में AK-t की पहचान के लिए, विशेष "एडेप्टर" हैं, स्थानांतरण आरएनए अणु(टीआरएनए)। इन तिपतिया घास के आकार के अणुओं में एक साइट (एंटीकोडन) एक एमआरएनए कोडन के पूरक होते हैं, साथ ही साथ एक अन्य साइट भी होती है जिससे उस कोडन के अनुरूप अमीनो एसिड जुड़ा होता है। टीआरएनए से अमीनो एसिड का जुड़ाव एंजाइम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस द्वारा ऊर्जा-निर्भर प्रतिक्रिया में किया जाता है, और परिणामी अणु को एमिनोएसिल-टीआरएनए कहा जाता है। इस प्रकार, अनुवाद की विशिष्टता एमआरएनए कोडन और टीआरएनए एंटिकोडन के बीच बातचीत के साथ-साथ एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस की विशिष्टता से निर्धारित होती है जो एमिनो एसिड को उनके संबंधित टीआरएनए से सख्ती से जोड़ती है (उदाहरण के लिए, जीजीयू कोडन एक के अनुरूप होगा tRNA जिसमें CCA एंटिकोडॉन होता है, और केवल AK ग्लाइसिन होता है)।

प्रोकैरियोटिक राइबोसोम

5S और 23S rRNA 16S rRNA

34 गिलहरी 21 गिलहरी

प्रोकैरियोटिक राइबोसोम में 70S का अवसादन स्थिरांक होता है, यही कारण है कि उन्हें 70S कण कहा जाता है। वे दो अलग-अलग सबयूनिट्स से बने हैं: 30S और 50S सबयूनिट्स। प्रत्येक सबयूनिट rRNA और राइबोसोमल प्रोटीन का एक जटिल है।

30S कण में एक 16S rRNA अणु होता है और ज्यादातर मामलों में 20 से अधिक प्रजातियों (21) से एक प्रोटीन अणु होता है। 50S सबयूनिट में दो rRNA अणु (23S और 5S) होते हैं। इसमें 30 से अधिक विभिन्न प्रोटीन (34) होते हैं, जिन्हें एक नियम के रूप में, एक प्रति द्वारा भी दर्शाया जाता है। अधिकांश राइबोसोमल प्रोटीन एक संरचनात्मक कार्य करते हैं।

यूकेरियोटिक राइबोसोम

5एस; 5,8एस और 28एस आरआरएनए 18एस आरआरएनए

कम से कम 50 प्रोटीन कम से कम 33 प्रोटीन

राइबोसोम में बड़े और छोटे सबयूनिट होते हैं। प्रत्येक सबयूनिट की संरचना का आधार एक जटिल रूप से मुड़ा हुआ rRNA है। राइबोसोम प्रोटीन rRNA पाड़ से जुड़े थे।

एक पूर्ण यूकेरियोटिक राइबोसोम का अवसादन गुणांक लगभग 80 स्वेडबर्ग इकाइयाँ (80S) है, और इसके उप-कणों का अवसादन गुणांक 40S और 60S है।

छोटे 40S सबयूनिट में एक 18S rRNA अणु और 30-40 प्रोटीन अणु होते हैं। बड़े 60S सबयूनिट में 5S, 5.8S, और 28S और 40-50 प्रोटीन के अवसादन गुणांक के साथ तीन प्रकार के rRNA होते हैं (उदाहरण के लिए, चूहे हेपेटोसाइट राइबोसोम में 49 प्रोटीन शामिल होते हैं)।

राइबोसोम के कार्यात्मक क्षेत्र

पी - पेप्टिडाइल टीआरएनए के लिए पेप्टिडाइल साइट

ए - एमिनोएसिल टीआरएनए के लिए एमिनोएसिल साइट

ई - राइबोसोम से टीआरएनए की रिहाई के लिए साइट

राइबोसोम में टीआरएनए के साथ बातचीत के लिए 2 कार्यात्मक साइटें होती हैं: एमिनोएसिल (स्वीकर्ता) और पेप्टिडाइल (दाता)। अमीनोसिल-टीआरएनए राइबोसोम के स्वीकर्ता स्थल में प्रवेश करता है और कोडन और एंटिकोडन ट्रिपल के बीच हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए बातचीत करता है। हाइड्रोजन बांड के निर्माण के बाद, सिस्टम 1 कोडन को आगे बढ़ाता है और दाता साइट में समाप्त होता है। उसी समय, खाली स्वीकर्ता साइट में एक नया कोडन दिखाई देता है, और संबंधित एमिनोएसिल-टी-आरएनए इससे जुड़ा होता है।

राइबोसोम: संरचना, कार्य

राइबोसोम प्रोटीन जैवसंश्लेषण के साइटोप्लाज्मिक केंद्र हैं। वे बड़े और छोटे सबयूनिट से मिलकर बने होते हैं, जो अवसादन गुणांक (सेंट्रीफ्यूजेशन के दौरान अवसादन दर) में भिन्न होते हैं, स्वेडबर्ग - एस की इकाइयों में व्यक्त किए जाते हैं।

राइबोसोम यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं दोनों में मौजूद होते हैं, क्योंकि वे एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं प्रोटीन जैवसंश्लेषण।प्रत्येक कोशिका में इन छोटे गोलाकार जीवों के दसियों, सैकड़ों हजारों (कई मिलियन तक) होते हैं। यह एक गोलाकार राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कण है। इसका व्यास 20-30 एनएम है। राइबोसोम में बड़े और छोटे सबयूनिट होते हैं, जो अवसादन गुणांक (सेंट्रीफ्यूजेशन के दौरान अवसादन दर) में भिन्न होते हैं, जिसे स्वेडबर्ग इकाइयों में व्यक्त किया जाता है - एस। ये सबयूनिट एम-आरएनए (मैट्रिक्स, या सूचनात्मक, आरएनए) के एक स्ट्रैंड की उपस्थिति में संयुक्त होते हैं। राइबोसोम के समूह का एक समूह जो मोतियों की एक स्ट्रिंग की तरह एक एकल mRNA अणु द्वारा एकजुट होता है, कहलाता है पॉलीसोम. ये संरचनाएं या तो स्वतंत्र रूप से साइटोप्लाज्म में स्थित होती हैं या दानेदार ईआर की झिल्लियों से जुड़ी होती हैं (दोनों ही मामलों में, प्रोटीन संश्लेषण सक्रिय रूप से उन पर आगे बढ़ता है)।

दानेदार ईआर के पॉलीसोम प्रोटीन बनाते हैं जो कोशिका से उत्सर्जित होते हैं और पूरे जीव की जरूरतों के लिए उपयोग किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, पाचन एंजाइम, मानव स्तन के दूध के प्रोटीन)। इसके अलावा, राइबोसोम माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली की आंतरिक सतह पर मौजूद होते हैं, जहां वे प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण में भी सक्रिय भाग लेते हैं।

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) कोशिका द्वारा वंशानुगत जानकारी का उपयोग करने की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पेप्टाइड श्रृंखलाओं के संयोजन स्थल पर आवश्यक अमीनो एसिड पहुंचाते हुए, टीआरएनए एक अनुवादक मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है।

टीआरएनए अणु विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों पर संश्लेषित पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं हैं। इनमें अपेक्षाकृत कम संख्या में न्यूक्लियोटाइड -75-95 होते हैं। टीआरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के विभिन्न भागों में स्थित आधारों के पूरक कनेक्शन के परिणामस्वरूप, यह आकार में एक तिपतिया घास के पत्ते जैसी संरचना प्राप्त करता है (चित्र। 3.26)।

चावल। 3.26. एक विशिष्ट tRNA अणु की संरचना।

इसके चार मुख्य भाग हैं जो विभिन्न कार्य करते हैं। हुंडी सकारनेवाला"डंठल" tRNA के दो पूरक जुड़े हुए टर्मिनल भागों द्वारा बनता है। इसमें सात आधार जोड़े होते हैं। इस तने का 3'-छोर कुछ लंबा होता है और एक एकल-फंसे हुए क्षेत्र का निर्माण करता है जो एक मुक्त OH समूह के साथ CCA अनुक्रम के साथ समाप्त होता है। इस सिरे से एक परिवहनीय अमीनो अम्ल जुड़ा होता है। शेष तीन शाखाएं पूरक युग्मित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम हैं जो लूप बनाने वाले अप्रकाशित वर्गों में समाप्त होती हैं। इन शाखाओं के बीच में - एंटिकोडन - में न्यूक्लियोटाइड के पांच जोड़े होते हैं और इसके लूप के केंद्र में एक एंटिकोडन होता है। एंटिकोडॉन एमआरएनए कोडन के पूरक तीन न्यूक्लियोटाइड हैं, जो इस टीआरएनए द्वारा पेप्टाइड संश्लेषण की साइट पर ले जाने वाले एमिनो एसिड को एन्कोड करता है।

स्वीकर्ता और एंटिकोडन शाखाओं के बीच दो पार्श्व शाखाएँ हैं। उनके छोरों में, वे संशोधित आधार होते हैं - डायहाइड्रॉरिडीन (डी-लूप) और टीψसी ट्रिपल, जहां \y स्यूडोउरियन (टी ^ सी-लूप) है।

एटिकोडोन और टी ^ सी शाखाओं के बीच एक अतिरिक्त लूप होता है, जिसमें 3-5 से 13-21 न्यूक्लियोटाइड शामिल होते हैं।

सामान्य तौर पर, विभिन्न प्रकार के tRNA को न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की एक निश्चित स्थिरता की विशेषता होती है, जिसमें अक्सर 76 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। उनकी संख्या में भिन्नता मुख्य रूप से अतिरिक्त लूप में न्यूक्लियोटाइड की संख्या में परिवर्तन के कारण होती है। टीआरएनए संरचना का समर्थन करने वाले पूरक क्षेत्रों को आमतौर पर संरक्षित किया जाता है। टीआरएनए की प्राथमिक संरचना, न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा निर्धारित, टीआरएनए की माध्यमिक संरचना बनाती है, जिसमें एक तिपतिया घास पत्ती का आकार होता है। बदले में, द्वितीयक संरचना एक त्रि-आयामी तृतीयक संरचना का कारण बनती है, जिसे दो लंबवत डबल हेलिकॉप्टर (चित्र। 3.27) के गठन की विशेषता है। उनमें से एक स्वीकर्ता और TψC शाखाओं द्वारा बनता है, दूसरा एंटिकोडन और D शाखाओं द्वारा।

डबल हेलिक्स में से एक के अंत में परिवहन किया गया अमीनो एसिड होता है, दूसरे के अंत में एंटिकोडन होता है। ये इलाके एक दूसरे से सबसे दूर हैं। टीआरएनए की तृतीयक संरचना की स्थिरता इसके विभिन्न भागों में स्थित पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के आधारों के बीच अतिरिक्त हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति के कारण बनी रहती है, लेकिन तृतीयक संरचना में स्थानिक रूप से करीब है।

विभिन्न प्रकार के tRNA में एक समान तृतीयक संरचना होती है, हालांकि कुछ भिन्नताओं के साथ।

चावल। 3.27. टीआरएनए का स्थानिक संगठन:

मैं - "तिपतिया घास के पत्ते" के रूप में टीआरएनए की माध्यमिक संरचना, इसकी प्राथमिक संरचना (श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम) द्वारा निर्धारित;

II - tRNA की तृतीयक संरचना का द्वि-आयामी प्रक्षेपण;

III - अंतरिक्ष में tRNA अणु का लेआउट

परिशिष्ट (यदि कोई इसे नहीं समझता है)

बिजली के दांत - न्यूक्लियोटाइड्स (एडेनिन-थाइमिन / यूरैसिल /, गुआनाइन-साइटाज़िन)। सभी लाइटनिंग डीएनए हैं.

डीएनए से जानकारी स्थानांतरित करने के लिए, आपको 2 स्ट्रैंड को तोड़ने की जरूरत है। ए-टी और जी-सी के बीच का बंधन हाइड्रोजन है, इसलिए इसे हेलिसेज़ एंजाइम द्वारा आसानी से तोड़ा जाता है:

गांठों को बनने से रोकने के लिए (उदाहरण के तौर पर, मैंने एक तौलिया घुमाया):

टोपोइज़ोमेरेज़ प्रतिकृति के मूल में डीएनए के एक स्ट्रैंड को काट देता है ताकि श्रृंखला मुड़ न जाए।

जब एक धागा मुक्त होता है, तो दूसरा आसानी से अपनी धुरी के चारों ओर घूम सकता है, जिससे "अनइंडिंग" के दौरान तनाव से राहत मिलती है। नोड्स प्रकट नहीं होते हैं, ऊर्जा की बचत होती है।

फिर, आरएनए एकत्र करना शुरू करने के लिए एक आरएनए प्राइमर की आवश्यकता होती है। एक प्रोटीन जो एमआरएनए को इकट्ठा करता है, वह केवल पहले न्यूक्लियोटाइड को इकट्ठा नहीं कर सकता है, इसे शुरू करने के लिए आरएनए के एक टुकड़े की आवश्यकता होती है (यह वहां विस्तार से लिखा गया है, मैं इसे बाद में लिखूंगा)। इस टुकड़े को आरएनए प्राइमर कहा जाता है। और यह प्रोटीन पहले से ही पहले न्यूक्लियोटाइड को इससे जोड़ देता है।

न्यूक्लिक एसिड की संरचना का वर्णन करते समय, मैक्रोमोलेक्यूल्स के संगठन के विभिन्न स्तरों को ध्यान में रखा जाता है: प्राथमिक और माध्यमिक संरचना।

न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना न्यूक्लियोटाइड संरचना और बहुलक श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड इकाइयों का एक निश्चित अनुक्रम है।

आरएनए की माध्यमिक संरचना। राइबोन्यूक्लिक एसिड अणु एक एकल पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से निर्मित होता है।

आरएनए की माध्यमिक संरचना

आरएनए श्रृंखला के अलग-अलग खंड सर्पिलाइज्ड लूप बनाते हैं - "हेयरपिन", पूरक नाइट्रोजनस बेस ए-यू और जी-सी के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड के कारण। ऐसी पेचदार संरचनाओं में आरएनए श्रृंखला के खंड समानांतर हैं, लेकिन हमेशा पूरी तरह से पूरक नहीं होते हैं; उनमें अप्रकाशित न्यूक्लियोटाइड अवशेष या यहां तक कि एकल-फंसे हुए लूप होते हैं जो डबल हेलिक्स में फिट नहीं होते हैं। सर्पिल क्षेत्रों की उपस्थिति सभी प्रकार के आरएनए की विशेषता है।

आरएनए की मुख्य भूमिका प्रोटीन जैवसंश्लेषण में प्रत्यक्ष भागीदारी है।

तीन प्रकार के सेलुलर आरएनए ज्ञात हैं, जो कोशिका, संरचना, आकार और गुणों में उनके स्थान में भिन्न होते हैं जो प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स के निर्माण में उनकी विशिष्ट भूमिका निर्धारित करते हैं:

- सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए कोशिका नाभिक से राइबोसोम तक प्रोटीन की संरचना के बारे में डीएनए में एन्कोडेड जानकारी प्रसारित करते हैं, जहां प्रोटीन संश्लेषण किया जाता है; सभी mRNAs की प्राथमिक संरचना, उनके कोडिंग अनुक्रम की विशिष्टता की परवाह किए बिना, 5'- और 3'-सिरों की समान संरचना होती है।

तो, 5'-छोर पर एक संशोधित न्यूक्लियोटाइड 7-मिथाइलगुआनोसिन-5'-ट्राइफॉस्फेट (कैप) होता है। कई दसियों न्यूक्लियोटाइड्स टोपी को दीक्षा कोडन से अलग करते हैं, आमतौर पर -AUG- ट्रिपल। कोडिंग क्षेत्र के बाद टर्मिनेशन कोडन में से एक -UGA-, -UUA-, -UAG- होता है। अधिकांश एमआरएनए के 3' छोर पर, 100-200 एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट अवशेषों का एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है।

- स्थानांतरण आरएनए कोशिका के कोशिका द्रव्य में अमीनो एसिड एकत्र करते हैं और उन्हें राइबोसोम में स्थानांतरित करते हैं; इस प्रकार के आरएनए अणु मैसेंजर आरएनए श्रृंखला के संबंधित वर्गों से "सीखते हैं" जो अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेना चाहिए।

किसी भी tRNA की स्थानिक संरचना, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में अंतर की परवाह किए बिना, सार्वभौमिक तिपतिया घास मॉडल द्वारा वर्णित है। प्रत्येक tRNA अणु में श्रृंखला खंड होते हैं जो न्यूक्लियोटाइड अवशेषों के बीच हाइड्रोजन बांड के निर्माण में शामिल नहीं होते हैं।

इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, अणु के 3'-छोर पर अमीनो एसिड को बाध्य करने के लिए जिम्मेदार साइट और एंटिकोडन, न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट ट्रिपलेट जो एमआरएनए कोडन के साथ पूरक बातचीत करता है।

- राइबोसोमल आरएनए एक निश्चित संरचना का प्रोटीन संश्लेषण प्रदान करता है, सूचना (मैट्रिक्स) आरएनए से जानकारी पढ़ता है। rRNAs राइबोसोम नामक प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।

प्रत्येक राइबोसोम में दो उपइकाइयाँ होती हैं - छोटी (40S) और बड़ी (60S)। राइबोसोम सबयूनिट न केवल आरआरएनए के सेट में भिन्न होते हैं, बल्कि प्रोटीन की संख्या और संरचना में भी भिन्न होते हैं।

प्रकाशन तिथि: 2015-02-03; पढ़ें: 2729 | पेज कॉपीराइट उल्लंघन

आरएनए एक बहुलक है जिसके मोनोमर राइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं।

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) - में 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, प्यूरीन बेस - एडेनिन और ग्वानिन।

31. आरएनए के प्रकार और इसकी संरचना की विशेषताएं

आरएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसेकेराइड राइबोज द्वारा दर्शाया जाता है।

आरएनए तीन प्रकार के होते हैं: 1) सूचना (मैट्रिक्स) आरएनए - एमआरएनए (एमआरएनए), 2) स्थानांतरण आरएनए - टीआरएनए, 3) राइबोसोमल आरएनए - आरआरएनए।

सभी प्रकार के आरएनए अशाखित पॉलीन्यूक्लियोटाइड होते हैं, एक विशिष्ट स्थानिक संरचना होती है और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं।

डीएनए में सभी प्रकार के आरएनए की संरचना के बारे में जानकारी संग्रहीत होती है। डीएनए टेम्प्लेट पर आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया को आमतौर पर ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है।

स्थानांतरण आरएनए में आमतौर पर 76 (75 से 95 तक) न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 25,000-30,000।

सेल में कुल आरएनए सामग्री का लगभग 10% टीआरएनए खाता है। टीआरएनए के कार्य: 1) प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर अमीनो एसिड का परिवहन, राइबोसोम तक, 2) अनुवादक मध्यस्थ। कोशिका में लगभग 40 प्रकार के tRNA पाए जाते हैं, उनमें से प्रत्येक में केवल इसके लिए एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम विशेषता होती है। इसी समय, सभी टीआरएनए में कई इंट्रामोल्युलर पूरक क्षेत्र होते हैं, जिसके कारण टीआरएनए आकार में एक तिपतिया घास के पत्ते के समान एक संरचना प्राप्त करते हैं।

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। एंटिकोडॉन - तीन न्यूक्लियोटाइड जो एक 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 में 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 जटिल में, rRNA राइबोसोम बनाता है - ऑर्गेनेल जो प्रोटीन संश्लेषण करते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, नाभिक में rRNA संश्लेषण होता है। आरआरएनए के 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 mRNA सर्जक कोडन का प्रारंभिक बंधन और रीडिंग फ्रेम का निर्धारण, 4) राइबोसोम के सक्रिय केंद्र का निर्माण।

मैसेंजर आरएनए न्यूक्लियोटाइड सामग्री और आणविक भार (50,000 से 4,000,000 तक) में विविध हैं।

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।

यह भी पढ़ें

- आरएनए की संरचना और कार्य

आरएनए एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

तीन नाइट्रोजनस आधार डीएनए (एडेनिन, ग्वानिन, साइटोसिन) के समान हैं; चौथा - यूरैसिल - थाइमिन के बजाय आरएनए अणु में मौजूद होता है। आरएनए न्यूक्लियोटाइड में डीऑक्सीराइबोज के बजाय राइबोज होता है। आरएनए श्रृंखला में...

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)लगभग 24-29 हजार का अपेक्षाकृत कम आणविक भार है।

डी 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 न्यूक्लियोली में ले जाया जाता है, और संबंधित आरआरएनए के साथ प्रोटीन के संयोजन से राइबोसोमल 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।

प्रश्न 6 वे बंध जो डीएनए और आरएनए की प्राथमिक और द्वितीयक संरचना बनाते हैं। आरएनए के प्रकार

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,टी।

ई. संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के क्रम के साथ mRNA में कोडन के क्रम का संयोग।

प्रकाशन तिथि: 2014-12-08; पढ़ें: 11268 | पेज कॉपीराइट उल्लंघन

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कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में आरएनए के तीन मुख्य कार्यात्मक प्रकार होते हैं:

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है;
राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) राइबोसोम के संरचनात्मक घटकों के रूप में कार्य करता है;
एक प्रोटीन अणु के अमीनो एसिड अनुक्रम में mRNA जानकारी के अनुवाद (अनुवाद) में शामिल RNAs (tRNAs) को स्थानांतरित करें।

कोशिकाओं के केंद्रक में, परमाणु आरएनए पाया जाता है, जो कुल सेलुलर आरएनए के 4 से 10% तक होता है।

परमाणु आरएनए के थोक का प्रतिनिधित्व राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए के उच्च-आणविक अग्रदूतों द्वारा किया जाता है। उच्च आणविक भार rRNAs (28 S, 18 S और 5 S RNA) के अग्रदूत मुख्य रूप से न्यूक्लियोलस में स्थानीयकृत होते हैं।

कुछ जानवरों और पौधों के वायरस (जीनोमिक आरएनए) में आरएनए मुख्य आनुवंशिक सामग्री है। अधिकांश आरएनए वायरस को उनके आरएनए जीनोम के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की विशेषता होती है, जो रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस द्वारा निर्देशित होता है।

सभी राइबोन्यूक्लिक एसिड राइबोन्यूक्लियोटाइड्स के बहुलक होते हैं, जैसे कि डीएनए अणु में, 3′,5′-फॉस्फोरोडिएस्टर बॉन्ड द्वारा।

डीएनए के विपरीत, जिसमें एक डबल-फंसे संरचना होती है, आरएनए एक एकल-फंसे रैखिक बहुलक अणु है।

एमआरएनए संरचना। एमआरएनए आकार और स्थिरता के मामले में आरएनए का सबसे विषम वर्ग है।

टीआरएनए संरचना.

स्थानांतरण आरएनए एमआरएनए अनुवाद के दौरान मध्यस्थों (एडेप्टर) के रूप में कार्य करते हैं। वे कुल सेलुलर आरएनए का लगभग 15% हिस्सा हैं। 20 प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड में से प्रत्येक का अपना टीआरएनए होता है। दो या दो से अधिक कोडन द्वारा एन्कोड किए गए कुछ अमीनो एसिड के लिए, कई tRNA होते हैं।

tRNA अपेक्षाकृत छोटे एकल-फंसे अणु होते हैं जिनमें 70-93 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। उनका आणविक भार (2.4-3.1) .104 kDa है।

tRNA की द्वितीयक संरचना नाइट्रोजनस क्षारों के अंतःआण्विक पूरक युग्मों के बीच हाइड्रोजन बंधों की अधिकतम संख्या के निर्माण के कारण बनती है।

इन बंधों के निर्माण के परिणामस्वरूप, tRNA पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड के छोरों में समाप्त होने वाली सर्पिल शाखाओं के निर्माण के साथ मुड़ जाती है। सभी tRNA की द्वितीयक संरचनाओं की स्थानिक छवि में तिपतिया घास का आकार होता है।

चार अनिवार्य शाखाएं "तिपतिया घास" में प्रतिष्ठित हैं, लंबे tRNAs, इसके अलावा, एक छोटी पांचवीं (अतिरिक्त) शाखा होती है।

टीआरएनए का एडेप्टर फ़ंक्शन एक स्वीकर्ता शाखा द्वारा प्रदान किया जाता है, जिसके 3'-छोर तक एक एमिनो एसिड अवशेष एक ईथर बंधन से जुड़ा होता है, और स्वीकर्ता शाखा के सामने एक एंटिकोडन शाखा होती है, जिसके शीर्ष पर एक लूप होता है जिसमें एक एंटिकोडन।

एक एंटिकोडॉन न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट ट्रिपलेट है जो संबंधित अमीनो एसिड को एन्कोडिंग करने वाले एमआरएनए कोडन के लिए समानांतर दिशा में पूरक है।

स्यूडोउरिडीन लूप (टीवाईसी-लूप) ले जाने वाली टी-शाखा राइबोसोम के साथ टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करती है।

डी-शाखा, डीहाइड्रॉरिडीन लूप ले जाने, संबंधित एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के साथ टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करता है।

टीआरएनए की माध्यमिक संरचना

पांचवीं अतिरिक्त शाखा के कार्यों को अभी भी कम समझा जाता है; सबसे अधिक संभावना है, यह विभिन्न टीआरएनए अणुओं की लंबाई के बराबर होती है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना बहुत कॉम्पैक्ट है और एल-आकार की "कोहनी मोड़" संरचना बनाने के लिए अतिरिक्त हाइड्रोजन बांड के कारण तिपतिया घास के पत्ते की अलग-अलग शाखाओं को एक साथ लाकर बनाई गई है।

परिवहन आरएनए, संरचना और कार्यात्मक तंत्र।

इस मामले में, अमीनो एसिड को बांधने वाला स्वीकर्ता हाथ अणु के एक छोर पर स्थित होता है, और दूसरे पर एंटी-कोडन होता है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना (एएस स्पिरिन के अनुसार)

आरआरएनए और राइबोसोम की संरचना. राइबोसोमल आरएनए रीढ़ की हड्डी बनाते हैं जिससे विशिष्ट प्रोटीन राइबोसोम बनाने के लिए बाध्य होते हैं। राइबोसोम न्यूक्लियोप्रोटीन ऑर्गेनेल हैं जो mRNA से प्रोटीन संश्लेषण प्रदान करते हैं।

एक कोशिका में राइबोसोम की संख्या बहुत बड़ी होती है: प्रोकैरियोट्स में 104 से यूकेरियोट्स में 106 तक। राइबोसोम मुख्य रूप से साइटोप्लाज्म में, यूकेरियोट्स में, इसके अलावा, न्यूक्लियोलस में, माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में और क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में स्थानीयकृत होते हैं। राइबोसोम में दो उप-कण होते हैं: बड़े और छोटे। आकार और आणविक भार से, सभी अध्ययन किए गए राइबोसोम को 3 समूहों में विभाजित किया जाता है - प्रोकैरियोट्स के 70S राइबोसोम (S-अवसादन गुणांक), जिसमें छोटे 30S और बड़े 50S उप-कण होते हैं; 80S यूकेरियोटिक राइबोसोम, जिसमें 40S छोटे और 60S बड़े सबयूनिट होते हैं।

80S राइबोसोम का छोटा सबयूनिट एक rRNA अणु (18S) और विभिन्न प्रोटीनों के 33 अणुओं द्वारा बनता है।

बड़ा सबयूनिट तीन rRNA अणुओं (5S, 5.8S, और 28S) और लगभग 50 प्रोटीनों से बनता है।

आरआरएनए की माध्यमिक संरचना अणु के छोटे डबल-फंसे वर्गों के कारण बनती है - हेयरपिन (आरआरएनए का लगभग 2/3), 1/3 - प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड से भरपूर एकल-फंसे वर्गों द्वारा दर्शाया जाता है।

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प्रोटीन जीवन का आधार बनाते हैं। कोशिका में उनके कार्य बहुत विविध हैं। हालांकि, प्रोटीन "प्रजनन नहीं" कर सकते हैं। और प्रोटीन की संरचना के बारे में सारी जानकारी जीन (डीएनए) में निहित है।

उच्च जीवों में, कोशिका के कोशिका द्रव्य में प्रोटीन का संश्लेषण होता है, और डीएनए नाभिक के खोल के पीछे छिपा होता है। इसलिए, डीएनए सीधे प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम नहीं कर सकता है। यह भूमिका एक अन्य न्यूक्लिक एसिड - आरएनए द्वारा की जाती है।

आरएनए अणु एक तृतीयक संरचना के साथ एक अशाखित पोलीन्यूक्लियोटाइड है।

यह एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला द्वारा बनता है, और यद्यपि इसमें शामिल पूरक न्यूक्लियोटाइड भी आपस में हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हैं, ये बंधन एक श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड के बीच होते हैं। आरएनए श्रृंखलाएं डीएनए श्रृंखलाओं की तुलना में बहुत छोटी होती हैं। यदि किसी कोशिका में डीएनए की सामग्री अपेक्षाकृत स्थिर है, तो आरएनए की सामग्री में बहुत उतार-चढ़ाव होता है। प्रोटीन संश्लेषण के दौरान कोशिकाओं में आरएनए की सबसे बड़ी मात्रा देखी जाती है।

वंशानुगत सूचना के प्रसारण और कार्यान्वयन में आरएनए प्रमुख भूमिका निभाता है।

कार्य और संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार, सेलुलर आरएनए के कई वर्ग प्रतिष्ठित हैं।

सेलुलर आरएनए के तीन मुख्य वर्ग हैं।

सूचनात्मक (mRNA), या मैट्रिक्स (mRNA)। इसके अणु आकार, आणविक भार (0.05x106 से 4x106 तक) और स्थिरता के मामले में सबसे विविध हैं।
वे कोशिका में आरएनए की कुल मात्रा का लगभग 2% बनाते हैं। सभी एमआरएनए नाभिक से साइटोप्लाज्म तक, प्रोटीन संश्लेषण की साइट तक आनुवंशिक जानकारी के वाहक होते हैं। वे एक प्रोटीन अणु के संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स (वर्किंग ड्राइंग) के रूप में कार्य करते हैं, क्योंकि वे एक प्रोटीन अणु के अमीनो एसिड अनुक्रम (प्राथमिक संरचना) को निर्धारित करते हैं।

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)।
वे कोशिका में कुल आरएनए सामग्री का 80-85% बनाते हैं।

31. आरएनए की संरचना। आरएनए प्रकार, संरचनात्मक विशेषताएं और कार्य। टीआरएनए की माध्यमिक संरचना

राइबोसोमल आरएनए में 3-5 हजार न्यूक्लियोटाइड होते हैं। यह नाभिक के नाभिक में संश्लेषित होता है। राइबोसोमल प्रोटीन के साथ जटिल में, आरआरएनए राइबोसोम बनाता है - ऑर्गेनेल जिस पर प्रोटीन अणु इकट्ठे होते हैं। आरआरएनए का मुख्य महत्व यह है कि यह एमआरएनए और राइबोसोम का प्रारंभिक बंधन प्रदान करता है और राइबोसोम का सक्रिय केंद्र बनाता है, जिसमें पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के दौरान अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड बनते हैं।
स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)।
टीआरएनए अणुओं में आमतौर पर 75-86 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। टीआरएनए अणुओं का आणविक भार लगभग 25 हजार है। टीआरएनए अणु प्रोटीन जैवसंश्लेषण में बिचौलियों की भूमिका निभाते हैं - वे अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर, यानी राइबोसोम तक पहुंचाते हैं। कोशिका में 30 से अधिक प्रकार के tRNA होते हैं। प्रत्येक प्रकार के tRNA का अपना विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है।

हालांकि, सभी अणुओं में कई इंट्रामोल्युलर पूरक क्षेत्र होते हैं, जिनकी उपस्थिति के कारण सभी टीआरएनए में एक तिपतिया घास की पत्ती जैसी एक तृतीयक संरचना होती है।

आरएनए की माध्यमिक संरचना- टीआरएनए की विशेषता, एकल-फंसे, "तिपतिया घास के पत्ते" के आकार का।

शामिल हैं:

अपेक्षाकृत कम डबल हेलिक्स - तना,
एकल-फंसे हुए खंड - लूप।

4 तने (स्वीकर्ता, एंटिकोडन, डायहाइड्रॉरिडाइल, स्यूडोउरिडाइल) और 3 लूप हैं।

"स्टेम-लूप" - आरएनए की माध्यमिक संरचना का एक तत्व, योजनाबद्ध रूप से

"स्यूडोकनॉट" - आरएनए की माध्यमिक संरचना का एक तत्व, योजनाबद्ध रूप से

स्वीकर्ता स्टेम में पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के 3'- और 5'-सिरों होते हैं, 5'-छोर एक गुआनिलिक एसिड अवशेष के साथ समाप्त होता है, 3'-छोर एक CCA ट्रिपलेट है और AA के साथ एस्टर बॉन्ड बनाने का कार्य करता है।

एंटिकोडॉन स्टेम पूरकता के सिद्धांत द्वारा राइबोसोम में mRNA पर अपने कोडन को पहचानता है।

स्यूडोउरिडिल स्टेम राइबोसोम से जुड़ने का कार्य करता है।

डाइहाइड्रॉरिडाइल स्टेम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस को बांधने का काम करता है।

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