आरएनए कैसा दिखता है? आरएनए के संगठन की संरचना और स्तर

न्यूक्लिक एसिड मोनोन्यूक्लियोटाइड्स से युक्त उच्च-आणविक पदार्थ होते हैं, जो 3", 5" फॉस्फोडिएस्टर बांड का उपयोग करके एक बहुलक श्रृंखला में एक दूसरे से जुड़े होते हैं और एक निश्चित तरीके से कोशिकाओं में पैक किए जाते हैं।

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

राइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना

आरएनए की प्राथमिक संरचना

आरएनए अणुडीएनए के समान संगठन सिद्धांत वाले रैखिक (यानी, अशाखित) पॉलीन्यूक्लियोटाइड हैं। आरएनए मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं जिनमें फॉस्फोरिक एसिड, एक कार्बोहाइड्रेट (राइबोज) और एक नाइट्रोजनस बेस होता है, जो 3", 5" फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड से जुड़ा होता है। आरएनए अणु की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं ध्रुवीय होती हैं, यानी। अलग-अलग 5' और 3" सिरे होते हैं। इसके अलावा, 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 डीऑक्सीराइबोज़ के बजाय राइबोज़ होता है, जिसमें एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सी समूह होता है। हाइड्रॉक्सी समूह डबल-चेन संरचना को कम कॉम्पैक्ट बनाता है
2. चार मुख्य, या प्रमुख, नाइट्रोजनस आधारों (ए, जी, सी और यू) में थाइमिन के बजाय, यूरैसिल शामिल है, जो केवल 5 वें स्थान पर मिथाइल समूह की अनुपस्थिति में थाइमिन से भिन्न होता है। इसके कारण, पूरक ए-यू जोड़ी में हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन की ताकत कम हो जाती है, जिससे स्थिर डबल-चेन अणुओं के गठन की संभावना भी कम हो जाती है।
3. अंत में, आरएनए (विशेषकर टीआरएनए) में तथाकथित की उच्च सामग्री होती है। लघु क्षार और न्यूक्लियोसाइड। इनमें डायहाइड्रॉरिडीन (यूरैसिल में एक दोहरा बंधन नहीं होता है), स्यूडोरिडीन (यूरैसिल राइबोज के साथ सामान्य से अलग तरीके से जुड़ा होता है), डाइमिथाइलडेनिन और डाइमिथाइलगुआनिन (नाइट्रोजनस बेस में दो अतिरिक्त मिथाइल समूह होते हैं) और कई अन्य शामिल हैं। इनमें से लगभग सभी आधार पूरक अंतःक्रियाओं में भाग नहीं ले सकते। इस प्रकार, डाइमिथाइलडेनिन में मिथाइल समूह (थाइमिन और 5-मिथाइलसिटोसिन 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. यह डबल-स्ट्रैंडेड अणुओं के निर्माण को भी रोकता है।

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

साथ ही, एकल रहते हुए, कुछ क्षेत्रों में आरएनए श्रृंखला डबल-स्ट्रैंडेड संरचना के साथ लूप, प्रोट्रूशियंस या "हेयरपिन" बना सकती है (चित्र 1)। यह संरचना जोड़े A::U और G:::C में आधारों की परस्पर क्रिया द्वारा स्थिर होती है। हालाँकि, "गलत" जोड़े भी बन सकते हैं (उदाहरण के लिए, जी यू), और कुछ स्थानों पर "हेयरपिन" होते हैं और कोई बातचीत नहीं होती है। ऐसे लूपों में (विशेषकर टीआरएनए और आरआरएनए में) सभी न्यूक्लियोटाइड का 50% तक हो सकता है। आरएनए में न्यूक्लियोटाइड की कुल सामग्री 75 इकाइयों से लेकर कई हजारों तक भिन्न होती है। लेकिन सबसे बड़े आरएनए भी क्रोमोसोमल डीएनए से कई गुना छोटे होते हैं।

एमआरएनए की प्राथमिक संरचना को डीएनए के एक खंड से कॉपी किया जाता है जिसमें पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी होती है। अन्य 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 संरचनाएँ

राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) एकल-फंसे हुए अणु हैं, इसलिए, डीएनए के विपरीत, उनकी माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं अनियमित हैं। ये संरचनाएं, जिन्हें पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला की स्थानिक संरचना के रूप में परिभाषित किया गया है, मुख्य रूप से नाइट्रोजनस आधारों के बीच हाइड्रोजन बांड और हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन द्वारा बनाई जाती हैं। यदि मूल डीएनए अणु को एक स्थिर हेलिक्स की विशेषता है, तो आरएनए की संरचना अधिक विविध और प्रयोगशाला है। एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण से पता चला कि आरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के अलग-अलग खंड, झुकते हुए, इंट्राहेलिकल संरचनाओं को बनाने के लिए खुद पर हावी हो जाते हैं। संरचनाओं का स्थिरीकरण श्रृंखला के एंटीपैरलल वर्गों के नाइट्रोजनस आधारों की पूरक जोड़ी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है; यहां विशिष्ट जोड़े ए-यू, जी-सी और, कम सामान्यतः, जी-यू हैं। इसके कारण, आरएनए अणु में छोटे और लंबे दोनों डबल-हेलिकल क्षेत्र दिखाई देते हैं, जो एक ही श्रृंखला से संबंधित होते हैं; इन क्षेत्रों को हेयरपिन कहा जाता है। हेयरपिन तत्वों के साथ आरएनए माध्यमिक संरचना का मॉडल 50 के दशक के अंत - 60 के दशक की शुरुआत में बनाया गया था। XX सदी ए.एस. स्पिरिन (रूस) और पी. डोटी (यूएसए) की प्रयोगशालाओं में।

आरएनए के कुछ प्रकार
आरएनए के प्रकार	न्यूक्लियोटाइड में आकार	समारोह
जीआरएनए - जीनोमिक आरएनए	10000-100000
एमआरएनए - सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए	100-100000	डीएनए अणु से प्रोटीन संरचना के बारे में जानकारी प्रसारित करता है
टीआरएनए - स्थानांतरण आरएनए	70-90	अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक पहुँचाता है
आरआरएनए - राइबोसोमल आरएनए	100 से 500,000 तक कई अलग-अलग वर्ग	राइबोसोम में पाया जाता है, राइबोसोम की संरचना को बनाए रखने में भाग लेता है
एसएन-आरएनए - छोटा परमाणु आरएनए	100	इंट्रॉन को हटाता है और एंजाइमेटिक रूप से एक्सॉन को एमआरएनए में जोड़ता है
स्नो-आरएनए - छोटा न्यूक्लियर आरएनए		आरआरएनए और छोटे परमाणु आरएनए, जैसे मिथाइलेशन और स्यूडोरिडिनेशन में आधार संशोधनों को निर्देशित करने या संचालित करने में शामिल है। अधिकांश छोटे न्यूक्लियर आरएनए अन्य जीनों के इंट्रॉन में पाए जाते हैं
एसआरपी-आरएनए - सिग्नल पहचान आरएनए		अभिव्यक्ति के लिए इच्छित प्रोटीन के संकेत अनुक्रम को पहचानता है और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में उनके परिवहन में भाग लेता है
एमआई-आरएनए - माइक्रो-आरएनए	22	एमआरएनए के अअनुवादित क्षेत्रों के 3" सिरों पर 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 की 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 पिघलना भी कहा जाता है और इसे हेलिक्स के संरचनात्मक संक्रमण द्वारा समझाया जाता है - एक अराजक कुंडल, जो न्यूक्लिक एसिड समाधान के ऑप्टिकल घनत्व में वृद्धि के साथ होता है।

कोशिकाओं में RNA कई प्रकार के होते हैं:

1. सूचना (या संदेशवाहक) आरएनए (एमआरएनए या एमआरएनए) और इसके पूर्ववर्ती - विषम परमाणु आरएनए (आर-एन-आरएनए)
2. आरएनए (टीआरएनए) और उसके अग्रदूत को स्थानांतरित करें
3. राइबोसोमल (आरआरएनए) और इसका अग्रदूत
4. छोटे परमाणु आरएनए (एसएन-आरएनए)
5. छोटे न्यूक्लियर आरएनए (स्नो-आरएनए)
6. सिग्नल पहचान आरएनए (एसआरपी-आरएनए)
7. माइक्रो-आरएनए (एमआई-आरएनए)
8. माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए (टी+ आरएनए)।

विषम परमाणु और संदेशवाहक आरएनए

विषम परमाणु आरएनए विशेष रूप से यूकेरियोट्स की विशेषता है। यह मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) का अग्रदूत है, जो आनुवंशिक जानकारी को परमाणु डीएनए से साइटोप्लाज्म तक ले जाता है। विषम परमाणु आरएनए (प्री-एमआरएनए) की खोज सोवियत बायोकेमिस्ट जी.पी. जॉर्जिएव ने की थी। आर-आरएनए के प्रकारों की संख्या जीन की संख्या के बराबर है, क्योंकि यह जीनोम के कोडिंग अनुक्रमों की सीधी प्रतिलिपि के रूप में कार्य करता है, जिसके कारण इसमें डीएनए पैलिंड्रोम की प्रतियां होती हैं, इसलिए इसकी माध्यमिक संरचना में हेयरपिन और रैखिक क्षेत्र होते हैं . डीएनए से आरएनए के प्रतिलेखन की प्रक्रिया में, एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ II एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

मैसेंजर आरएनए का निर्माण आर-आरएनए के प्रसंस्करण (परिपक्वता) के परिणामस्वरूप होता है, जिसके दौरान हेयरपिन काट दिए जाते हैं, गैर-कोडिंग क्षेत्रों (इंट्रॉन) को हटा दिया जाता है, और कोडिंग एक्सॉन को एक साथ चिपका दिया जाता है।

मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए) डीएनए के एक विशिष्ट 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" सिरे पर एक तथाकथित "कैप" या टोपी होती है - एक से चार संशोधित न्यूक्लियोटाइड का एक खंड। यह संरचना एमआरएनए के 5" सिरे को एंडोन्यूक्लिअस से बचाती है
• "कैप" के बाद एक 5"-अनअनुवादित क्षेत्र है - कई दर्जन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम। यह आर-आरएनए के अनुभागों में से एक का पूरक है जो राइबोसोम के छोटे सबयूनिट का हिस्सा है। इसके कारण, यह राइबोसोम में एम-आरएनए के प्राथमिक बंधन के लिए कार्य करता है, लेकिन स्वयं प्रसारित नहीं होता है
• दीक्षा कोडन AUG है, जो मेथिओनिन को कूटबद्ध करता है। सभी एमआरएनए में समान प्रारंभ कोडन होता है। एम-आरएनए का अनुवाद (पढ़ना) इसके साथ शुरू होता है। यदि पेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के बाद मेथियोनीन की आवश्यकता नहीं होती है, तो इसे आमतौर पर इसके एन-टर्मिनस से अलग कर दिया जाता है।
• प्रारंभ कोडन के बाद एक कोडिंग भाग होता है, जिसमें प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है। यूकेरियोट्स में, परिपक्व एम-आरएनए मोनोसिस्ट्रोनिक होते हैं, यानी। उनमें से प्रत्येक में केवल एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना के बारे में जानकारी होती है।

  दूसरी 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 ऑलिगोपेप्टाइड हार्मोन के संश्लेषण के दौरान।

  यूकेरियोट्स के परिपक्व एम-आरएनए का कोडिंग भाग इंट्रॉन से रहित है - कोई भी सम्मिलित गैर-कोडिंग अनुक्रम। दूसरे शब्दों में, सेंस कोडन का एक निरंतर क्रम होता है जिसे दिशा 5" -> 3" में पढ़ा जाना चाहिए।

• इस अनुक्रम के अंत में एक समाप्ति कोडन है - तीन "संवेदनहीन" कोडन में से एक: यूएए, यूएजी या यूजीए (नीचे आनुवंशिक कोड 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" सिरे पर 150-200 एडेनिल न्यूक्लियोटाइड का एक पॉली (ए) टुकड़ा होता है।

3" अनअनुवादित क्षेत्र और पॉली(ए) टुकड़ा एम-आरएनए के जीवनकाल के नियमन से संबंधित हैं, क्योंकि एम-आरएनए का विनाश 3" एक्सोन्यूक्लिअस द्वारा किया जाता है। एम-आरएनए अनुवाद के अंत के बाद, पॉली (ए) टुकड़े से 10-15 न्यूक्लियोटाइड अलग हो जाते हैं। जब यह टुकड़ा समाप्त हो जाता है, तो एमआरएनए का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ख़राब होना शुरू हो जाता है (यदि 3" अअनुवादित क्षेत्र गायब है)।

एमआरएनए में न्यूक्लियोटाइड की कुल संख्या आमतौर पर कई हजार के भीतर भिन्न होती है। साथ ही, 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 करते हैं, यानी, वे कोडिंग भाग में "हेयरपिन" के गठन को रोकते हैं। इसके अलावा, प्रोटीन एमआरएनए को समय से पहले नष्ट होने से बचा सकते हैं। प्रोटीन के साथ एमआरएनए के ऐसे परिसरों को कभी-कभी इन्फॉर्मोसोम कहा जाता है।

कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्थानांतरण आरएनए अमीनो एसिड को सक्रिय रूप में राइबोसोम में ले जाता है, जहां वे एक विशिष्ट अनुक्रम में पेप्टाइड श्रृंखलाओं में संयुक्त होते हैं, जो आरएनए मैट्रिक्स (एमआरएनए) द्वारा निर्दिष्ट होता है। वर्तमान में, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक जीवों की 1,700 से अधिक टीआरएनए प्रजातियों के लिए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम डेटा ज्ञात है। उन सभी में उनकी प्राथमिक संरचना और उनकी संरचना में शामिल न्यूक्लियोटाइड्स की पूरक बातचीत के कारण पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला को द्वितीयक संरचना में मोड़ने के तरीके दोनों में सामान्य विशेषताएं हैं।

स्थानांतरण आरएनए में 100 से अधिक न्यूक्लियोटाइड नहीं होते हैं, जिनमें से मामूली, या संशोधित, न्यूक्लियोटाइड की उच्च सामग्री होती है। पूरी तरह से समझने वाला पहला स्थानांतरण आरएनए एलेनिन आरएनए था, जिसे खमीर से अलग किया गया था। विश्लेषण से पता चला कि एलेनिन आरएनए में कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में स्थित 77 न्यूक्लियोटाइड होते हैं; उनमें तथाकथित छोटे न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जो एटिपिकल न्यूक्लियोसाइड द्वारा दर्शाए जाते हैं डायहाइड्रॉरिडीन (डीजीयू) और स्यूडोउरिडाइन (Ψ); इनोसिन (I): एडेनोसिन की तुलना में, अमीनो समूह को कीटो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; मिथाइलिनोसिन (एमआई), मिथाइल- और डाइमिथाइलगुआनोसिन (एमजी और एम 2 जी); मिथाइल्यूरिडीन (एमयू): राइबोथाइमिडीन के समान। एलानिन टीआरएनए में एक या अधिक मिथाइल समूहों के साथ 9 असामान्य आधार होते हैं, जो न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडिएस्टर बांड के गठन के बाद एंजाइमेटिक रूप से उनमें जोड़े जाते हैं। ये आधार सामान्य जोड़े बनाने में असमर्थ हैं; शायद वे अणु के कुछ हिस्सों में आधार युग्मन को रोकने के लिए काम करते हैं और इस प्रकार विशिष्ट रासायनिक समूहों को उजागर करते हैं जो मैसेंजर आरएनए, राइबोसोम, या शायद एक विशेष अमीनो एसिड को संबंधित स्थानांतरण आरएनए से जोड़ने के लिए आवश्यक एंजाइम के साथ माध्यमिक बंधन बनाते हैं। टीआरएनए में न्यूक्लियोटाइड के ज्ञात अनुक्रम का अनिवार्य रूप से मतलब यह है कि जिन जीनों पर यह टीआरएनए संश्लेषित होता है, उनमें इसका अनुक्रम भी ज्ञात है। यह क्रम वॉटसन और क्रिक द्वारा स्थापित विशिष्ट आधार युग्मन के नियमों के आधार पर निकाला जा सकता है। 1970 में, 77 न्यूक्लियोटाइड के संगत अनुक्रम के साथ एक पूर्ण डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु को संश्लेषित किया गया था, और यह पता चला कि यह एलानिन 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 एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ III की भागीदारी के साथ डीएनए में एन्कोडिंग अनुक्रमों से होता है। प्रतिलेखन के दौरान, tRNA की प्राथमिक संरचना एक रैखिक अणु के रूप में बनती है। गठन इस स्थानांतरण आरएनए के बारे में जानकारी वाले जीन के अनुसार आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के संकलन से शुरू होता है। यह क्रम एक रैखिक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला है जिसमें न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। रैखिक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला प्राथमिक आरएनए है, जो टीआरएनए का पूर्ववर्ती है, जिसमें इंट्रोन्स - अनइंफॉर्मेटिव अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं। संगठन के इस स्तर पर, प्री-टीआरएनए कार्यात्मक नहीं है। गुणसूत्रों के डीएनए पर विभिन्न स्थानों पर निर्मित, प्री-टीआरएनए में परिपक्व टीआरएनए की तुलना में लगभग 40 न्यूक्लियोटाइड की अधिकता होती है।

दूसरा चरण यह है कि नव संश्लेषित टीआरएनए अग्रदूत पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल परिपक्वता या प्रसंस्करण से गुजरता है। प्रसंस्करण के दौरान, पूर्व-आरएनए में गैर-जानकारीपूर्ण अतिरिक्त हटा दिए जाते हैं 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 क्लोवरलीफ़ का आकार लेता है। यह टीआरएनए संगठन का द्वितीयक स्तर है, जिस पर टीआरएनए अणु अभी तक कार्यात्मक नहीं है। इसके बाद, प्री-आरएनए के गैर-सूचनात्मक खंडों को काट दिया जाता है, "टूटे हुए जीन" के सूचनात्मक खंडों को जोड़ा जाता है - आरएनए के 5" और 3" टर्मिनल खंडों को जोड़ा और संशोधित किया जाता है।

प्री-आरएनए के गैर-जानकारीपूर्ण वर्गों का छांटना राइबोन्यूक्लिअस (एक्सो- और एंडोन्यूक्लिअस) का उपयोग करके किया जाता है। अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड्स को हटाने के बाद, टीआरएनए बेस मिथाइलेटेड होते हैं। प्रतिक्रिया मिथाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा की जाती है। एस-एडेनोसिलमेथिओनिन मिथाइल समूहों के दाता के रूप में कार्य करता है। मिथाइलेशन न्यूक्लिअस द्वारा टीआरएनए के विनाश को रोकता है। अंततः परिपक्व टीआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स (स्वीकर्ता अंत) के एक विशिष्ट त्रिगुण - सीसीए के जुड़ने से बनता है, जो एक विशेष आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है।

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

टीआरएनए की संरचना

स्थानांतरण आरएनए की संरचना न्यूक्लियोटाइड की एक श्रृंखला पर आधारित है। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि न्यूक्लियोटाइड की किसी भी श्रृंखला में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित भाग होते हैं, यह कोशिका में प्रकट अवस्था में नहीं हो सकता है। ये आवेशित भाग एक दूसरे के प्रति आकर्षित होकर संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार आसानी से एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं। हाइड्रोजन बांड जटिल रूप से टीआरएनए स्ट्रैंड को मोड़ते हैं और इसे इस स्थिति में रखते हैं। परिणामस्वरूप, टी-आरएनए की द्वितीयक संरचना एक "क्लोवर लीफ" (छवि) की तरह दिखती है, जिसमें इसकी संरचना में 4 डबल-स्ट्रैंडेड खंड होते हैं। छोटी या संशोधित न्यूक्लियोटाइड की एक उच्च सामग्री, टीआरएनए श्रृंखला में नोट की गई और पूरक बातचीत में असमर्थ, 5 एकल-फंसे क्षेत्रों का निर्माण करती है।

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

1. स्वीकर्ता साइट (अंत), जिसमें चार रैखिक रूप से व्यवस्थित न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जिनमें से तीन का सभी प्रकार के tRNA - CCA में समान क्रम होता है। एडेनोसिन का हाइड्रॉक्सिल 3"-ओएच मुक्त होता है। एक अमीनो एसिड कार्बोक्सिल समूह द्वारा इससे जुड़ा होता है, इसलिए टीआरएनए के इस क्षेत्र का नाम - स्वीकर्ता। एडेनोसिन के 3"-हाइड्रॉक्सिल समूह से बंधा टीआरएनए अमीनो एसिड वितरित किया जाता है राइबोसोम में, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है।
2. एंटिकोडन लूप, आमतौर पर सात न्यूक्लियोटाइड्स द्वारा निर्मित होता है। इसमें प्रत्येक टीआरएनए के लिए विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड का एक त्रिक होता है, जिसे एंटिकोडन कहा जाता है। पूरकता के सिद्धांत के अनुसार टीआरएनए एंटिकोडन एमआरएनए कोडन के साथ जुड़ता है। कोडन-एंटीकोडोन इंटरैक्शन राइबोसोम में संयोजन के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड का क्रम निर्धारित करते हैं।
3. स्यूडोरिडिल लूप (या TΨC लूप), जिसमें सात न्यूक्लियोटाइड होते हैं और आवश्यक रूप से एक स्यूडोउरिडिलिक एसिड अवशेष होता है। यह माना जाता है कि स्यूडोरिडिल लूप टीआरएनए को राइबोसोम से बांधने में शामिल है।
4. डायहाइड्रॉरिडीन या डी-लूप, आमतौर पर 8-12 न्यूक्लियोटाइड अवशेष होते हैं, जिनके बीच हमेशा कई डायहाइड्रूरिडीन अवशेष होते हैं। ऐसा माना जाता है कि डी-लूप अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ से जुड़ने के लिए आवश्यक है, जो एक अमीनो एसिड द्वारा इसके टीआरएनए की पहचान में शामिल है ("प्रोटीन बायोसिंथेसिस" देखें),
5. अतिरिक्त लूप, जो विभिन्न टीआरएनए के लिए आकार और न्यूक्लियोटाइड संरचना में भिन्न होता है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना अब तिपतिया घास के आकार की नहीं है। "क्लोवर लीफ" के विभिन्न हिस्सों से न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण, इसकी पंखुड़ियां अणु के शरीर पर लपेटी जाती हैं और अतिरिक्त वैन डेर वाल्स बांड द्वारा इस स्थिति में रखी जाती हैं, जो अक्षर जी या के आकार जैसा होता है। एल. लंबे रैखिक पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स एम-आरएनए के विपरीत, एक स्थिर तृतीयक संरचना की उपस्थिति इस -आरएनए की एक और विशेषता है। आप टी-आरएनए माध्यमिक और तृतीयक संरचना आरेखों के रंगों की तुलना करके चित्र को देखकर ठीक से समझ सकते हैं कि तृतीयक संरचना के निर्माण के दौरान टी-आरएनए माध्यमिक संरचना के विभिन्न हिस्से कैसे झुकते हैं।

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अमीनो एसिड को साइटोप्लाज्म से राइबोसोम तक 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। परिणामस्वरूप, tRNA की एक विस्तृत विविधता है: 20 अमीनो एसिड में से प्रत्येक के लिए एक से छह प्रकार तक। टीआरएनए के प्रकार जो समान अमीनो एसिड को बांध सकते हैं उन्हें आइसोसेप्टर कहा जाता है (उदाहरण के लिए, एलानिन को टीआरएनए से जोड़ा जा सकता है जिसका एंटिकोडन कोडन जीसीयू, जीसीसी, जीसीए, जीसीजी का पूरक होगा)। टीआरएनए की विशिष्टता एक सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित की जाती है, उदाहरण के लिए: टीआरएनए अला।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए, टी-आरएनए के मुख्य कार्यात्मक भाग हैं: एंटिकोडन - एंटिकोडन लूप पर स्थित न्यूक्लियोटाइड का एक अनुक्रम, मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए) के कोडन का पूरक और स्वीकर्ता भाग - का अंत एंटीकोडोन के विपरीत टी-आरएनए, जिससे एक अमीनो एसिड जुड़ा होता है। एंटिकोडन में आधारों का अनुक्रम सीधे 3" सिरे से जुड़े अमीनो एसिड के प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक टीआरएनए जिसका एंटिकोडन अनुक्रम 5"-CCA-3" है, केवल अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन ले जा सकता है। यह होना चाहिए नोट किया गया कि यह निर्भरता आनुवंशिक जानकारी के संचरण पर आधारित है, जिसका वाहक टी-आरएनए है।

प्रोटीन संश्लेषण के दौरान, टीआरएनए एंटिकोडन एमआरएनए के आनुवंशिक कोड (कोडन) के तीन-अक्षर अनुक्रम को पहचानता है, इसे टीआरएनए के दूसरे छोर से जुड़े एकमात्र संबंधित अमीनो एसिड से मिलाता है। केवल अगर एंटिकोडन एमआरएनए अनुभाग का पूरक है तो स्थानांतरण आरएनए इससे जुड़ सकता है और स्थानांतरित अमीनो एसिड को प्रोटीन श्रृंखला के निर्माण के लिए दान कर सकता है। टी-आरएनए और एमआरएनए की परस्पर क्रिया राइबोसोम में होती है, जो अनुवाद में भी सक्रिय भागीदार है।

इसके अमीनो एसिड और आई-आरएनए कोडन की टी-आरएनए पहचान एक निश्चित तरीके से होती है:

• "इसके" अमीनो एसिड का टीआरएनए से बंधन एक एंजाइम की मदद से होता है - एक विशिष्ट अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़

  अमीनो एसिड द्वारा उपयोग किए जाने वाले टीआरएनए की संख्या के आधार पर, अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस की एक विस्तृत विविधता है। इन्हें संक्षेप में ARSases कहा जाता है। अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस चतुर्धातुक संरचना वाले बड़े अणु (आणविक भार 100,000 - 240,000) हैं। वे विशेष रूप से टीआरएनए 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 सिरे से अमीनो एसिड को सक्रिय करने और इसे टीआरएनए के एडेनोसिन स्वीकर्ता सिरे (एटीसी) के हाइड्रॉक्सिल (3"-OH) से जोड़ने के लिए किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि अणु में प्रत्येक अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ में कम से कम तीन बाइंडिंग केंद्र होते हैं: अमीनो एसिड, आइसोसेप्टर टीआरएनए और एटीपी के लिए। बाइंडिंग केंद्रों में, एक सहसंयोजक बंधन का निर्माण तब होता है जब अमीनो एसिड टीआरएनए से मेल खाता है, और उनके बेमेल होने की स्थिति में ऐसे बंधन की हाइड्रोलिसिस (टीआरएनए में "गलत" अमीनो एसिड का जुड़ाव)।

  APCases में पहचान के दौरान प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए चुनिंदा रूप से tRNAs के वर्गीकरण का उपयोग करने की क्षमता होती है, अर्थात। पहचान का प्रमुख तत्व अमीनो एसिड है, और इसका अपना टीआरएनए इसमें समायोजित होता है। इसके बाद, टीआरएनए, सरल प्रसार द्वारा, इससे जुड़े अमीनो एसिड को राइबोसोम में स्थानांतरित करता है, जहां प्रोटीन को विभिन्न अमीनोएसिल-टीआरएनए के रूप में आपूर्ति किए गए अमीनो एसिड से इकट्ठा किया जाता है।

  

  अमीनो एसिड tRNA से बंधता है

  टीआरएनए और अमीनो एसिड का बंधन इस प्रकार होता है (चित्र): एक अमीनो एसिड और एक एटीपी अणु अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ से जुड़े होते हैं। बाद के अमीनोएसिलेशन के लिए, एटीपी अणु दो फॉस्फेट समूहों को हटाकर ऊर्जा जारी करता है। शेष एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) अमीनो एसिड से जुड़ जाता है, इसे टीआरएनए के स्वीकर्ता साइट, स्वीकर्ता हेयरपिन के साथ संयोजित करने के लिए तैयार करता है। फिर सिंथेटेज़ अमीनो एसिड के अनुरूप संबंधित टीआरएनए को जोड़ता है। इस स्तर पर, tRNA सिंथेटेज़ के पत्राचार की जाँच की जाती है। यदि यह मेल खाता है, तो टीआरएनए कसकर सिंथेटेज़ से जुड़ जाता है, जिससे इसकी संरचना बदल जाती है, जिससे एमिनोएसिटिलेशन की प्रक्रिया शुरू हो जाती है - टीआरएनए में एक एमिनो एसिड का जुड़ाव।

  अमीनोएसिलेशन एक अमीनो एसिड से जुड़े एएमपी अणु को टीआरएनए अणु से बदलने की प्रक्रिया में होता है। इस प्रतिस्थापन के बाद, एएमपी सिंथेटेज़ छोड़ देता है और टीआरएनए को अमीनो एसिड की एक अंतिम जांच के लिए रोक दिया जाता है।

  यह जांचना कि क्या टीआरएनए संलग्न अमीनो एसिड से मेल खाता है

  संलग्न अमीनो एसिड के साथ टीआरएनए के पत्राचार की जांच के लिए सिंथेटेज़ मॉडल दो सक्रिय केंद्रों की उपस्थिति मानता है: सिंथेटिक और सुधार। सिंथेटिक केंद्र में, tRNA एक अमीनो एसिड से जुड़ा होता है। सिंथेटेज़ द्वारा कैप्चर किए गए टीआरएनए की स्वीकर्ता साइट पहले सिंथेटिक केंद्र से संपर्क करती है, जिसमें पहले से ही एएमपी से जुड़ा एक अमीनो एसिड होता है। टीआरएनए स्वीकर्ता साइट का यह संपर्क अमीनो एसिड संलग्न होने तक इसे अप्राकृतिक मोड़ देता है। अमीनो एसिड टीआरएनए की स्वीकर्ता साइट से जुड़ने के बाद, इस साइट के सिंथेटिक केंद्र में होने की आवश्यकता गायब हो जाती है; टीआरएनए 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 सुधार केंद्र के आकार से मेल नहीं खाता है, तो अमीनो एसिड को गलत माना जाता है और टीआरएनए से अलग कर दिया जाता है। सिंथेटेज़ अगले चक्र के लिए तैयार है। जब टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड अणु का आकार सुधार केंद्र के आकार के साथ मेल खाता है, तो अमीनो एसिड के साथ चार्ज किया गया टीआरएनए जारी होता है: यह प्रोटीन अनुवाद में अपनी भूमिका निभाने के लिए तैयार होता है। और सिंथेटेज़ नए अमीनो एसिड और टीआरएनए को जोड़ने और चक्र को फिर से शुरू करने के लिए तैयार है।

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

• एम-आरएनए कोडन और टी-आरएनए एंटिकोडन की परस्पर क्रिया संपूरकता और प्रतिसमानांतरता के सिद्धांत के अनुसार होती है।

  संपूरकता और प्रतिसमानांतरता के सिद्धांत के अनुसार एमआरएनए कोडन के साथ टीआरएनए की अंतःक्रिया का अर्थ है: चूंकि एमआरएनए कोडन का अर्थ 5"->3" दिशा में पढ़ा जाता है, टीआरएनए में एंटिकोडन को 3"- में पढ़ा जाना चाहिए। >5" दिशा. इस मामले में, कोडन और एंटिकोडन के पहले दो आधारों को सख्ती से पूरक रूप से जोड़ा जाता है, यानी, केवल जोड़े ए यू और जी सी बनते हैं। तीसरे आधारों की जोड़ी इस सिद्धांत से विचलित हो सकती है। वैध जोड़े योजना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं:

  निम्नलिखित आरेख से निम्नानुसार है।

  • एक टीआरएनए अणु केवल टाइप 1 कोडन से बंधता है यदि इसके एंटिकोडन में तीसरा न्यूक्लियोटाइड सी या ए है
  • यदि एंटिकोडन यू या जी में समाप्त होता है तो टीआरएनए 2 प्रकार के कोडन से जुड़ जाता है।
  • और अंत में, यदि एंटिकोडन I (इनोसिन न्यूक्लियोटाइड) में समाप्त होता है, तो tRNA 3 प्रकार के कोडन से बंध जाता है; यह स्थिति, विशेष रूप से, एलेनिन टीआरएनए में होती है।

    यहाँ से, बदले में, यह पता चलता है कि 61 सेंस कोडन की पहचान के लिए, सिद्धांत रूप में, समान नहीं, बल्कि विभिन्न टीआरएनए की एक छोटी संख्या की आवश्यकता होती है।

  राइबोसोमल आरएनए

  

  राइबोसोमल आरएनए राइबोसोमल सबयूनिट के निर्माण का आधार हैं। राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण के दौरान एमआरएनए और टीआरएनए की स्थानिक व्यवस्था सुनिश्चित करते हैं।

  प्रत्येक राइबोसोम में एक बड़ी और एक छोटी उपइकाई होती है। उपइकाइयों में बड़ी संख्या में प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए शामिल होते हैं जिनका अनुवाद नहीं होता है। राइबोसोम, राइबोसोमल आरएनए की तरह, उनके अवसादन गुणांक में भिन्न होते हैं, जिन्हें स्वेडबर्ग इकाइयों (एस) में मापा जाता है। यह गुणांक संतृप्त जलीय माध्यम में सेंट्रीफ्यूजेशन 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

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

    उपइकाइयाँ राइबोसोम का "कंकाल" बनाती हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के प्रोटीन से घिरा होता है। पूर्ण राइबोसोम का अवसादन गुणांक इसकी दो उपइकाइयों के गुणांकों के योग से 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 का अवसादन गुणांक 70S है और इसे 70S कण के रूप में नामित किया गया है, जो कम अवसादन दर को इंगित करता है; रोकना

  • छोटी (30S) सबयूनिट - 16S rRNA + प्रोटीन
  • बड़ी सबयूनिट (50S) - 23S rRNA + 5S rRNA + बड़ी सबयूनिट प्रोटीन (चित्र)

  आरआरएनए में, नाइट्रोजनस आधारों के बीच, गुआनिन और साइटोसिन की सामग्री सामान्य से अधिक है। छोटे न्यूक्लियोसाइड भी पाए जाते हैं, लेकिन टीआरएनए जितनी बार नहीं: लगभग 1%। ये मुख्य रूप से राइबोज़ पर मिथाइलेटेड न्यूक्लियोसाइड होते हैं। आरआरएनए की द्वितीयक संरचना में कई डबल-स्ट्रैंडेड क्षेत्र और लूप हैं (चित्र)। यह दो अनुक्रमिक प्रक्रियाओं - डीएनए प्रतिलेखन और आरएनए परिपक्वता (प्रसंस्करण) में गठित आरएनए अणुओं की संरचना है।

  डीएनए और आरआरएनए प्रसंस्करण से आरआरएनए का प्रतिलेखन

  प्री-आरआरएनए न्यूक्लियोलस में बनता है, जहां आरआरएनए ट्रांस्क्रिप्टन स्थित होते हैं। डीएनए से आरआरएनए का प्रतिलेखन दो अतिरिक्त आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके होता है। आरएनए पोलीमरेज़ I 5S, 5.8S और 28S को एक लंबे 45S ट्रांसक्रिप्ट 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 45S प्रतिलेख को एन्कोड करने वाले डीएनए अनुक्रम की लगभग 250 प्रतियां होती हैं। वे क्रोमोसोम 13, 14, 15, 21 और 22 की छोटी भुजाओं पर पांच क्लस्टर अग्रानुक्रम दोहराव (यानी, एक के बाद एक जोड़े में) में स्थित हैं। इन क्षेत्रों को न्यूक्लियर आयोजकों के रूप में जाना जाता है, क्योंकि उनके प्रतिलेखन और 45S के बाद के प्रसंस्करण प्रतिलेख न्यूक्लियोलस के भीतर होता है।

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

  प्रसंस्करण के दौरान, आधे से अधिक प्री-आरआरएनए रहता है और परिपक्व आरआरएनए जारी होता है। कुछ आरआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स में संशोधन होता है, जिसमें बेस मिथाइलेशन होता है। प्रतिक्रिया मिथाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा की जाती है। एस-एडेनोसिलमेथिओनिन मिथाइल समूहों के दाता के रूप में कार्य करता है। परिपक्व आरआरएनए कोशिका द्रव्य से यहां आने वाले राइबोसोमल प्रोटीन के साथ नाभिक में संयोजित होते हैं और छोटे और बड़े राइबोसोमल उपकण बनाते हैं। परिपक्व आरआरएनए को एक प्रोटीन के साथ संयोजन में नाभिक से साइटोप्लाज्म तक ले जाया जाता है, जो अतिरिक्त रूप से उन्हें विनाश से बचाता है और परिवहन की सुविधा प्रदान करता है।

  राइबोसोमल केंद्र

  राइबोसोम अन्य कोशिकांगों से काफी भिन्न होते हैं। साइटोप्लाज्म में, वे दो अवस्थाओं में पाए जाते हैं: निष्क्रिय, जब बड़ी और छोटी उपइकाइयाँ एक दूसरे से अलग हो जाती हैं, और सक्रिय में - अपने कार्य के प्रदर्शन के दौरान - प्रोटीन संश्लेषण, जब उपइकाइयाँ एक दूसरे से जुड़ी होती हैं।

  राइबोसोमल उपइकाइयों को जोड़ने या सक्रिय राइबोसोम को जोड़ने की प्रक्रिया को अनुवाद आरंभ कहा जाता है। यह संयोजन कड़ाई से क्रमबद्ध तरीके से होता है, जो राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्रों द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। ये सभी केंद्र दोनों राइबोसोमल सबयूनिटों की संपर्क सतहों पर स्थित हैं। इसमे शामिल है:

  1. एमआरएनए बाइंडिंग साइट (एम सेंटर)। यह 18S rRNA के एक क्षेत्र द्वारा बनता है, जो mRNA के 5" अनअनुवादित टुकड़े के लिए 5-9 न्यूक्लियोटाइड का पूरक है।
  2. पेप्टिडाइल केंद्र (पी-केंद्र)। अनुवाद प्रक्रिया की शुरुआत में, आरंभ करने वाला एए-टीआरएनए इससे जुड़ जाता है। यूकेरियोट्स में, सभी एमआरएनए का आरंभिक कोडन हमेशा मेथिओनिन को एनकोड करता है, इसलिए आरंभ करने वाला एए-टीआरएनए दो मेथिओनिन एए-टीआरएनए में से एक है, जो सबस्क्रिप्ट i: Met-tRNA i Met द्वारा दर्शाया गया है। अनुवाद के बाद के चरणों में, पी-केंद्र में पेप्टिडाइल-टीआरएनए होता है, जिसमें पेप्टाइड श्रृंखला का पहले से ही संश्लेषित हिस्सा होता है।

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

  3. अमीनो एसिड केंद्र (ए-केंद्र) अगले एए-टीआरएनए के लिए बाध्यकारी स्थल है।
  4. पेप्टिडाइलट्रांसफेरेज़ केंद्र (पीटीएफ केंद्र) - यह पेप्टिडाइल-टीआरएनए से ए केंद्र पर पहुंचने वाले अगले एए-टीआरएनए तक पेप्टिडाइल के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है। इस मामले में, एक और पेप्टाइड बंधन बनता है और पेप्टिडाइल एक अमीनो 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-केंद्र, मैसेंजर आरएनए बाइंडिंग सेंटर (एमआरएनए के साथ बातचीत), और स्वीकर्ता लूप का सामना करता है। अमीनोएसिल या पेप्टिडाइल पीटीएफ केंद्र के साथ।

  उपइकाइयों के बीच केन्द्रों का वितरण

  राइबोसोमल उपइकाइयों के बीच केंद्रों का वितरण इस प्रकार होता है:

  • छोटी उप इकाई.चूँकि इसमें 18S rRNA होता है, वह क्षेत्र जहाँ mRNA जुड़ता है, M केंद्र इस सबयूनिट पर स्थित होता है। इसके अलावा, ए-सेंटर का मुख्य भाग और पी-सेंटर का एक छोटा हिस्सा यहां स्थित है।
  • बड़ी उपइकाई. पी- और ए-केंद्रों के शेष भाग इसकी संपर्क सतह पर स्थित हैं। पी-केंद्र के मामले में, यह इसका मुख्य भाग है, और ए-केंद्र के मामले में, यह एमिनो एसिड रेडिकल (एमिनोएसिल) के साथ एए-टीआरएनए के स्वीकर्ता लूप के बंधन का स्थान है; बाकी और अधिकांश एए-टीआरएनए छोटी सबयूनिट से जुड़ जाते हैं। बड़ी सबयूनिट भी पीटीएफ केंद्र की है।
  ये सभी परिस्थितियाँ अनुवाद आरंभ के चरण में राइबोसोम संयोजन का क्रम निर्धारित करती हैं।

  राइबोसोम दीक्षा (प्रोटीन संश्लेषण के लिए राइबोसोम तैयार करना)

  प्रोटीन संश्लेषण, या स्वयं अनुवाद, आमतौर पर तीन चरणों में विभाजित होता है: आरंभ (शुरुआत), बढ़ाव (पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का विस्तार) और समाप्ति (अंत)। आरंभ चरण के दौरान, राइबोसोम को काम के लिए तैयार किया जाता है: इसकी उपइकाइयाँ जुड़ी होती हैं। बैक्टीरियल और यूकेरियोटिक राइबोसोम में, सबयूनिट का कनेक्शन और अनुवाद की शुरुआत अलग-अलग तरीके से होती है।

  प्रसारण प्रारंभ करना सबसे धीमी प्रक्रिया है. राइबोसोमल सबयूनिट के अलावा, एमआरएनए और टीआरएनए, जीटीपी और तीन प्रोटीन दीक्षा कारक (आईएफ-1, आईएफ-2 और आईएफ-3), जो राइबोसोम के अभिन्न घटक नहीं हैं, इसमें भाग लेते हैं। दीक्षा कारक एमआरएनए को छोटी सबयूनिट और जीटीपी से जोड़ने की सुविधा प्रदान करते हैं। जीटीपी, हाइड्रोलिसिस के कारण, राइबोसोमल सबयूनिट को बंद करने की प्रक्रिया के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

  

  1. दीक्षा छोटे सबयूनिट (40S) के आरंभिक कारक IF-3 से जुड़ने से शुरू होती है, जो बड़े सबयूनिट को समय से पहले बंधने से रोकता है और mRNA को इससे जुड़ने की अनुमति देता है।
  2. इसके बाद, एमआरएनए (इसके 5" अअनुवादित क्षेत्र के साथ) "छोटे सबयूनिट (40एस) + आईएफ-3" कॉम्प्लेक्स से जुड़ा होता है। इस मामले में, दीक्षा कोडन (एयूजी) भविष्य के पेप्टिडाइल केंद्र के स्तर पर दिखाई देता है। राइबोसोम.
  3. इसके बाद, दो और दीक्षा कारक "छोटे सबयूनिट + आईएफ-3 + एमआरएनए" कॉम्प्लेक्स में जोड़े जाते हैं: आईएफ-1 और आईएफ-2, जबकि बाद वाला अपने साथ एक विशेष स्थानांतरण आरएनए ले जाता है, जिसे आरंभिक एए-टीआरएनए कहा जाता है। कॉम्प्लेक्स में जीटीपी भी शामिल है।

     छोटी सबयूनिट mRNA के साथ मिलकर पढ़ने के लिए दो कोडन प्रस्तुत करती है। उनमें से पहले पर, IF-2 प्रोटीन सर्जक aa-tRNA को ठीक करता है। दूसरा कोडन IF-1 प्रोटीन को बंद कर देता है, जो इसे अवरुद्ध कर देता है और अगले tRNA को तब तक जुड़ने से रोकता है जब तक कि राइबोसोम पूरी तरह से इकट्ठा न हो जाए।

  4. प्रारंभिक एए-टीआरएनए, यानी मेट-टीआरएनए आई मेट के बंधन के बाद, एमआरएनए (आरंभ कोडन एयूजी) के साथ पूरक बातचीत और पी-केंद्र में इसके स्थान पर इसकी स्थापना के कारण, राइबोसोमल सबयूनिट का बंधन होता है। जीटीपी को जीडीपी और अकार्बनिक फॉस्फेट में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, और जब यह उच्च-ऊर्जा बंधन टूट जाता है तो निकलने वाली ऊर्जा प्रक्रिया को वांछित दिशा में आगे बढ़ने के लिए थर्मोडायनामिक उत्तेजना पैदा करती है। उसी समय, दीक्षा कारक राइबोसोम छोड़ देते हैं।

  इस प्रकार, चार मुख्य घटकों से एक प्रकार का "सैंडविच" बनता है। इस मामले में, एमआरएनए (एयूजी) का आरंभिक कोडन और संबंधित आरंभिक एए-टीआरएनए इकट्ठे राइबोसोम के पी-केंद्र में दिखाई देते हैं। उत्तरार्द्ध पहले पेप्टाइड बंधन के निर्माण के दौरान पेप्टिडाइल-टीआरएनए की भूमिका निभाता है।

  

  आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा संश्लेषित आरएनए प्रतिलेख 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 संदेशवाहक आरएनए के प्रतिलेखों को विषम परमाणु आरएनए (एचएनआरएनए) कहा जाता है। इनमें इंट्रॉन और एक्सॉन युक्त बहुत लंबे आरएनए अणुओं का मिश्रण होता है। यूकेरियोट्स में एचएनआरएनए की परिपक्वता (प्रसंस्करण) में कई चरण शामिल हैं, जिनमें से एक में इंट्रोन्स को हटाना - अअनुवादित सम्मिलन अनुक्रम - और एक्सॉन का विलय शामिल है। प्रक्रिया इस तरह से आगे बढ़ती है कि एक दूसरे का अनुसरण करने वाले एक्सॉन, यानी, एमआरएनए के कोडिंग टुकड़े, कभी भी शारीरिक रूप से अलग नहीं होते हैं। एक्सॉन छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) नामक अणुओं का उपयोग करके बहुत सटीक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। लगभग एक सौ न्यूक्लियोटाइड से युक्त इन छोटे परमाणु आरएनए का कार्य लंबे समय से अस्पष्ट बना हुआ है। यह तब स्थापित किया गया जब यह पता चला कि उनका न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रत्येक इंट्रॉन के सिरों पर अनुक्रमों का पूरक है। एसएनआरएनए में निहित बेस पेयरिंग और मुड़े हुए इंट्रॉन के सिरों पर, दो एक्सॉन के अनुक्रम को एक साथ इस तरह से करीब लाया जाता है कि उन्हें अलग करने वाले इंट्रॉन को हटाना और एंजाइमैटिक जॉइनिंग (स्प्लिसिंग) करना संभव हो जाता है। कोडिंग टुकड़े (एक्सॉन)। इस प्रकार, एसएनआरएनए अणु अस्थायी टेम्पलेट्स की भूमिका निभाते हैं जो दो एक्सॉन के सिरों को एक-दूसरे के करीब रखते हैं ताकि स्प्लिसिंग सही जगह पर हो (चित्र)।

  इंट्रोन्स को हटाकर एचएनआरएनए का एमआरएनए में रूपांतरण एक परमाणु आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में होता है जिसे स्प्लिसोम कहा जाता है। प्रत्येक स्प्लिसोम में एक कोर 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। कई सौ अलग-अलग छोटे परमाणु आरएनए हैं, जो मुख्य रूप से आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा लिखित हैं। ऐसा माना जाता है कि उनका मुख्य कार्य आरएनए-आरएनए प्रकार के बेस पेयरिंग के माध्यम से विशिष्ट राइबोन्यूक्लिक अनुक्रमों की पहचान करना है। यूएल, यू2, यू4/यू6 और यू5 एचएनआरएनए प्रसंस्करण के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं।

  माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए

  माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए एक सतत लूप है और 13 पॉलीपेप्टाइड्स, 22 टीआरएनए और 2 आरआरएनए (16एस और 23एस) को एनकोड करता है। अधिकांश जीन एक (भारी) श्रृंखला पर स्थित होते हैं, लेकिन उनमें से एक निश्चित संख्या इसकी पूरक प्रकाश श्रृंखला पर भी स्थित होती है। इस मामले में, दोनों स्ट्रैंड को माइटोकॉन्ड्रिया-विशिष्ट आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके निरंतर प्रतिलेख के रूप में प्रतिलेखित 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 मिलकर 13 एमआरएनए का अनुवाद करते हैं। बड़ी संख्या में अतिरिक्त प्रोटीन जो साइटोप्लाज्म से माइटोकॉन्ड्रियन में प्रवेश करते हैं, परमाणु जीन से अनुवादित होते हैं। सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस के मरीजों में उनके शरीर के स्नर्प प्रोटीन के प्रति एंटीबॉडी होती है। इसके अलावा, यह माना जाता है कि क्रोमोसोम 15q के छोटे परमाणु आरएनए जीन का एक निश्चित सेट प्रेडर-विली सिंड्रोम (मानसिक मंदता, छोटे कद, मोटापा और मांसपेशी हाइपोटोनिया का वंशानुगत संयोजन) के रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

  
  

राइबोन्यूक्लिक एसिड प्यूरीन और पाइरीमिडीन राइबोन्यूक्लियोटाइड्स का एक कोपोलिमर है, जो फॉस्फोडाइस्टर ब्रिज (चित्र 37.6) द्वारा डीएनए की तरह एक दूसरे से जुड़ा होता है। हालाँकि इन दोनों प्रकार के न्यूक्लिक एसिड में बहुत कुछ समानता है, फिर भी वे कई मायनों में एक-दूसरे से भिन्न होते हैं।

1. आरएनए में, कार्बोहाइड्रेट अवशेष जिसमें प्यूरीन या पाइरीमिडीन बेस और फॉस्फेट समूह जुड़े होते हैं, राइबोज है, न कि 2-डीऑक्सीराइबोज (जैसा कि डीएनए में)।

2. आरएनए के पाइरीमिडीन घटक डीएनए से भिन्न होते हैं। आरएनए, डीएनए की तरह, न्यूक्लियोटाइड्स एडेनिन, गुआनिन और साइटोसिन होते हैं। उसी समय, आरएनए (कुछ विशेष मामलों के अपवाद के साथ, जिस पर हम नीचे चर्चा करेंगे) में थाइमिन नहीं होता है; आरएनए अणु में इसका स्थान यूरैसिल द्वारा लिया जाता है।

3. आरएनए एक एकल-स्ट्रैंडेड अणु है (डीएनए के विपरीत, जिसमें एक डबल-स्ट्रैंडेड संरचना होती है), हालांकि, यदि आरएनए श्रृंखला में पूरक अनुक्रम (विपरीत ध्रुवता) के साथ खंड हैं, तो एक एकल आरएनए श्रृंखला मोड़ने में सक्षम है तथाकथित "हेयरपिन" संरचनाएं बनाते हैं जिनमें डबल-स्ट्रैंडेड विशेषताएं होती हैं (चित्र 37.7)।

चावल। 37.6. राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) अणु का एक टुकड़ा जिसमें प्यूरीन और पाइरीमिडीन आधार - एडेनिन (ए), यूरैसिल (यू), साइटोसिन (सी) और गुआनिन (- एक फॉस्फोडिएस्टर रीढ़ द्वारा रखे जाते हैं जो राइबोसिल अवशेषों को एन से जोड़ते हैं। संबंधित न्यूक्लिक आधारों के लिए ग्लाइकोसिडिक बंधन कृपया ध्यान दें: आरएनए श्रृंखला में एक निश्चित दिशात्मकता होती है, जो 5- और 3-टर्मिनल फॉस्फेट अवशेषों द्वारा इंगित की जाती है।

4. चूंकि आरएनए अणु एक एकल स्ट्रैंड है जो डीएनए स्ट्रैंड में से केवल एक का पूरक है, इसमें गुआनिन सामग्री आवश्यक रूप से साइटोसिन सामग्री के बराबर नहीं है, और एडेनिन सामग्री आवश्यक रूप से यूरैसिल सामग्री के बराबर नहीं है।

5. आरएनए को क्षार के साथ मोनोन्यूक्लियोटाइड के 2, 3-चक्रीय डायस्टर में हाइड्रोलाइज किया जा सकता है; हाइड्रोलिसिस का मध्यवर्ती उत्पाद 2, यू, 5-ट्राइस्टर है, जो बाद में 2-हाइड्रॉक्सिल समूहों की अनुपस्थिति के कारण डीएनए के क्षारीय हाइड्रोलिसिस के दौरान नहीं बनता है; आरएनए की क्षारीय लचीलापन (डीएनए की तुलना में) नैदानिक ​​और विश्लेषणात्मक दोनों उद्देश्यों के लिए एक उपयोगी गुण है।

एकल-फंसे हुए आरएनए में निहित जानकारी को पॉलिमर श्रृंखला के प्यूरीन और पाइरीमिडीन आधारों (यानी, प्राथमिक संरचना में) के एक विशिष्ट अनुक्रम के रूप में कार्यान्वित किया जाता है। यह क्रम जीन के कोडिंग स्ट्रैंड का पूरक है जिससे आरएनए को "पढ़ा" जाता है। संपूरकता के कारण, आरएनए अणु विशेष रूप से कोडिंग स्ट्रैंड को बांधने (संकरण) करने में सक्षम है, लेकिन गैर-कोडिंग डीएनए स्ट्रैंड को संकरण नहीं करता है। आरएनए अनुक्रम (टी को यू से बदलने के अपवाद के साथ) जीन के गैर-कोडिंग स्ट्रैंड के अनुक्रम के समान है (चित्र 37.8)।

आरएनए के जैविक कार्य

आरएनए के कई प्रकार ज्ञात हैं। उनमें से लगभग सभी सीधे प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल हैं। साइटोप्लाज्मिक आरएनए अणु जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं, मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) कहलाते हैं। एक अन्य प्रकार का साइटोप्लाज्मिक आरएनए, राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए), राइबोसोम (ऑर्गेनेल जो प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं) के संरचनात्मक घटकों के रूप में कार्य करता है। स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) के एडाप्टर अणु प्रोटीन में अमीनो एसिड अनुक्रम में एमआरएनए जानकारी के अनुवाद (अनुवाद) में शामिल होते हैं।

स्तनधारी कोशिकाओं सहित यूकेरियोटिक कोशिकाओं में उत्पादित प्राथमिक आरएनए प्रतिलेखों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा नाभिक में गिरावट से गुजरता है और साइटोप्लाज्म में कोई संरचनात्मक या सूचनात्मक भूमिका नहीं निभाता है। खेती में

चावल। 37.7. आरएनए अणु की द्वितीयक संरचना "स्टेम-लूप" ("हेयरपिन") प्रकार की होती है, जो न्यूक्लिक आधारों के पूरक जोड़े के बीच हाइड्रोजन बांड के इंट्रामोल्युलर गठन से उत्पन्न होती है।

मानव कोशिकाओं में, छोटे परमाणु आरएनए के एक वर्ग की खोज की गई है जो सीधे प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं होते हैं, लेकिन आरएनए प्रसंस्करण और कोशिका के समग्र "वास्तुकला" को प्रभावित कर सकते हैं। इन अपेक्षाकृत छोटे अणुओं का आकार अलग-अलग होता है, जिनमें 90 से 300 न्यूक्लियोटाइड होते हैं (सारणी 37.3)।

कुछ जानवरों और पौधों के वायरस में आरएनए मुख्य आनुवंशिक सामग्री है। कुछ आरएनए वायरस कभी भी डीएनए में आरएनए के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन से नहीं गुजरते हैं। हालाँकि, अधिकांश ज्ञात पशु वायरस, जैसे कि रेट्रोवायरस, को उनके आरएनए जीनोम के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की विशेषता होती है, जो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए कॉपी बनाने के लिए आरएनए-निर्भर डीएनए पोलीमरेज़ (रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस) द्वारा निर्देशित होता है। कई मामलों में, परिणामी डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए ट्रांसक्रिप्ट को जीनोम में एकीकृत किया जाता है और बाद में वायरल जीन की अभिव्यक्ति सुनिश्चित की जाती है, साथ ही वायरल आरएनए जीनोम की नई प्रतियों का उत्पादन भी सुनिश्चित किया जाता है।

आरएनए का संरचनात्मक संगठन

सभी यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक जीवों में, आरएनए अणुओं के तीन मुख्य वर्ग होते हैं: मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए), और राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)। इन वर्गों के प्रतिनिधि आकार, कार्य और स्थिरता में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) आकार और स्थिरता के मामले में सबसे विषम वर्ग है। इस वर्ग के सभी प्रतिनिधि जीन से कोशिका के प्रोटीन-संश्लेषण तंत्र तक सूचना के वाहक के रूप में कार्य करते हैं। वे संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं, यानी वे प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्धारित करते हैं (चित्र 37.9)।

मैसेंजर आरएनए, विशेष रूप से यूकेरियोटिक आरएनए, में कुछ अद्वितीय संरचनात्मक विशेषताएं हैं। एमआरएनए का 5-छोर 7-मिथाइलगुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट से ढका हुआ है, जो ट्राइफॉस्फेट अवशेष के माध्यम से आसन्न 2-0-मिथाइलरिबोन्यूक्लियोसाइड के 5-हाइड्रॉक्सिल से जुड़ा हुआ है (चित्र 37.10)। एमआरएनए अणुओं में अक्सर आंतरिक 6-मिथाइलएडेनिन अवशेष और 2-0-मिथाइलेटेड राइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं। हालाँकि "कैपिंग" का अर्थ अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन यह माना जा सकता है कि एमआरएनए के 5-छोर की परिणामी संरचना का उपयोग अनुवाद प्रणाली में विशिष्ट पहचान के लिए किया जाता है। प्रोटीन संश्लेषण एमआरएनए के 5" (कैप्ड) सिरे पर शुरू होता है। अधिकांश एमआरएनए अणुओं के दूसरे सिरे (3-छोर) में 20-250 न्यूक्लियोटाइड्स की एक पॉलीएडेनाइलेट श्रृंखला होती है। इसके विशिष्ट कार्य पूरी तरह से स्थापित नहीं किए गए हैं। यह हो सकता है मान लिया जाए कि यह संरचना इंट्रासेल्युलर स्थिरता एमआरएनए बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। हिस्टोन सहित कुछ एमआरएनए में पॉली (ए) नहीं होता है। एमआरएनए की संरचना में पॉली (ए) की उपस्थिति का उपयोग इसे अन्य प्रकार के आरएनए से अलग करने के लिए किया जाता है सेलूलोज़ जैसे ठोस समर्थन पर स्थिर ऑलिगो (टी) के साथ स्तंभों पर कुल आरएनए का विभाजन। स्तंभ के साथ स्थिर ऑलिगो (टी) के साथ पॉली (ए) "पूंछ" की पूरक बातचीत के कारण होता है।

चावल। 37.8. जीन का अनुक्रम और उसका आरएनए प्रतिलेख। कोडिंग और नॉनकोडिंग स्ट्रैंड दिखाए गए हैं और उनकी ध्रुवीयता नोट की गई है। ध्रुवीयता वाला एक आरएनए प्रतिलेख कोडिंग स्ट्रैंड (3 - 5 की ध्रुवता के साथ) का पूरक है और अनुक्रम में समान है (टी से यू प्रतिस्थापन को छोड़कर) और गैर-कोडिंग डीएनए स्ट्रैंड की ध्रुवीयता।

चावल। 37.9. एमआरएनए प्रतिलेख के रूप में डीएनए आनुवंशिक जानकारी की अभिव्यक्ति और एक विशिष्ट प्रोटीन अणु के गठन के साथ राइबोसोम की भागीदारी के साथ बाद में अनुवाद।

(स्कैन देखें)

चावल। 37.10. अधिकांश यूकेरियोटिक मैसेंजर आरएनए के 5-छोर पर पाई जाने वाली "कैप" की संरचना 7-मिथाइलगुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट एमआरएनए के 5-छोर से जुड़ी होती है। जिसमें आमतौर पर 2-ओ-मिथाइलप्यूरिन न्यूक्लियोटाइड होता है।

मानव कोशिकाओं सहित स्तनधारी कोशिकाओं में, साइटोप्लाज्म में पाए जाने वाले परिपक्व एमआरएनए अणु जीन के लिखित क्षेत्र की पूरी प्रतिलिपि नहीं हैं। प्रतिलेखन के परिणामस्वरूप बनने वाला पॉलीराइबोन्यूक्लियोटाइड साइटोप्लाज्मिक एमआरएनए का अग्रदूत है; नाभिक छोड़ने से पहले, यह विशिष्ट प्रसंस्करण से गुजरता है। स्तनधारी कोशिकाओं के नाभिक में पाए जाने वाले पूर्ण-लंबाई प्रतिलेखन उत्पाद आरएनए अणुओं का चौथा वर्ग बनाते हैं। ऐसे परमाणु आरएनए बहुत विषम होते हैं और महत्वपूर्ण आकार तक पहुंचते हैं। विषम परमाणु आरएनए अणुओं का आणविक भार इससे अधिक हो सकता है, जबकि एमआरएनए का आणविक भार आमतौर पर 2106 से अधिक नहीं होता है। वे नाभिक में संसाधित होते हैं, और परिणामी परिपक्व एमआरएनए साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, जहां वे प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम करते हैं। .

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) अणुओं में आमतौर पर लगभग 75 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। ऐसे अणुओं का आणविक भार होता है। टीआरएनए भी संबंधित पूर्ववर्ती अणुओं के विशिष्ट प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप बनते हैं (अध्याय 39 देखें)। स्थानांतरण टीआरएनए एमआरएनए के अनुवाद के दौरान मध्यस्थ के रूप में कार्य करते हैं। किसी भी कोशिका में कम से कम 20 प्रकार के tRNA अणु होते हैं। टीआरएनए का प्रत्येक प्रकार (कभी-कभी कई प्रकार) प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक 20 अमीनो एसिड में से एक से मेल खाता है। यद्यपि प्रत्येक विशिष्ट टीआरएनए अपने न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में दूसरों से भिन्न होता है, लेकिन उन सभी में सामान्य विशेषताएं होती हैं। कई इंट्रास्ट्रैंड पूरक क्षेत्रों के कारण, सभी टीआरएनए में एक माध्यमिक संरचना होती है जिसे "क्लोवरलीफ़" कहा जाता है (चित्र 37.11)।

सभी प्रकार के tRNA अणुओं की चार मुख्य भुजाएँ होती हैं। स्वीकर्ता भुजा में युग्मित न्यूक्लियोटाइड का एक "तना" होता है और सीसीए अनुक्रम के साथ समाप्त होता है। यह एडेनोसिल अवशेषों के वाई-हाइड्रॉक्सिल समूह के माध्यम से होता है जो अमीनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह से जुड़ता है। शेष भुजाओं में पूरक आधार युग्मों और अयुग्मित आधारों के लूपों द्वारा निर्मित "तने" भी शामिल हैं (चित्र 37.7)। एंटिकोडन बांह एमआरएनए में एक न्यूक्लियोटाइड ट्रिपलेट या कोडन (अध्याय 40 देखें) को पहचानती है। डी-आर्म का नाम इसमें डायहाइड्रॉरिडीन की उपस्थिति के कारण रखा गया है, -आर्म का नाम टी-स्यूडॉरिडाइन-सी अनुक्रम के आधार पर रखा गया है। सहायक भुजा सबसे अधिक परिवर्तनशील संरचना है और tRNA वर्गीकरण के आधार के रूप में कार्य करती है। कक्षा 1 टीआरएनए (उनकी कुल संख्या का 75%) में 3-5 आधार जोड़े लंबी एक अतिरिक्त भुजा होती है। वर्ग 2 टीआरएनए अणुओं की अतिरिक्त भुजा में 13-21 आधार जोड़े होते हैं और अक्सर इसमें एक अयुग्मित लूप भी शामिल होता है।

चावल। 37.11. 3-सीसीए सिरे से जुड़े अमीनो एसिड के साथ एक अमीनोएसिल-टीआरएनए अणु की संरचना। इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बांड और एंटिकोडन, टीटीसी और डायहाइड्राउरासिल हथियारों का स्थान दर्शाया गया है। (जे. डी. वॉटसन से। जीन 3रे की आणविक जीव विज्ञान, संस्करण.. कॉपीराइट 1976, 1970, 1965 डब्ल्यू. ए. बेंजामिन, इंक., मेनलो पार्क कैलिफ़ोर्निया द्वारा।)

द्वितीयक संरचना, संबंधित भुजाओं के न्यूक्लियोटाइड आधारों की पूरक अंतःक्रियाओं की प्रणाली द्वारा निर्धारित होती है, जो सभी प्रजातियों की विशेषता है। स्वीकर्ता भुजा में सात आधार जोड़े होते हैं, -आर्म में पांच आधार जोड़े होते हैं, और डी भुजा में तीन (या) होते हैं चार) आधार जोड़े।

टीआरएनए अणु प्रोकैरियोट्स में बहुत स्थिर होते हैं और यूकेरियोट्स में कुछ हद तक कम स्थिर होते हैं। विपरीत स्थिति एमआरएनए के लिए विशिष्ट है, जो प्रोकैरियोट्स में काफी अस्थिर है, लेकिन यूकेरियोटिक जीवों में महत्वपूर्ण स्थिरता है।

राइबोसोमल आरएनए. राइबोसोम एक साइटोप्लाज्मिक न्यूक्लियोप्रोटीन संरचना है जिसे एमआरएनए टेम्पलेट का उपयोग करके प्रोटीन संश्लेषण के लिए डिज़ाइन किया गया है। राइबोसोम एक विशिष्ट संपर्क प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट जीन से पढ़ा गया न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम संबंधित प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम में अनुवादित होता है।

तालिका में चित्र 37.2 4.210 6 के आणविक भार और अवसादन दर (स्वेडबर्ग इकाइयां) वाले स्तनधारी राइबोसोम के घटकों को दर्शाता है। स्तनधारी राइबोसोम में दो न्यूक्लियोप्रोटीन सबयूनिट होते हैं - एक बड़ा

तालिका 37.2. स्तनधारी राइबोसोम के घटक

आणविक भार (60S), और कम आणविक भार (40S)। 608 सबयूनिट में 58-राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए), 5.8एस-आरआरएनए और 28एस-आरआरएनए, साथ ही 50 से अधिक विभिन्न पॉलीपेप्टाइड शामिल हैं। छोटी, 408-सबयूनिट में एक 18एस-पीआरएनए और लगभग 30 पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं शामिल हैं। 5एस-आरएनए को छोड़कर सभी राइबोसोमल आरएनए में एक सामान्य अग्रदूत, 45एस-आरएनए होता है, जो न्यूक्लियोलस में स्थानीयकृत होता है (अध्याय 40 देखें)। 5S-RNA अणु का अपना अग्रदूत होता है। न्यूक्लियोलस में, अत्यधिक मिथाइलेटेड राइबोसोमल आरएनए राइबोसोमल प्रोटीन के साथ पैक किए जाते हैं। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोम काफी स्थिर होते हैं और बड़ी संख्या में अनुवाद चक्र चलाने में सक्षम होते हैं।

छोटे स्थिर आरएनए. यूकेरियोटिक कोशिकाओं में बड़ी संख्या में असतत, अत्यधिक संरक्षित, छोटे और स्थिर आरएनए अणु पाए गए हैं। इस प्रकार के अधिकांश आरएनए राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन में पाए जाते हैं और नाभिक, साइटोप्लाज्म या दोनों डिब्बों में एक साथ स्थानीयकृत होते हैं। इन अणुओं का आकार 90 से 300 न्यूक्लियोटाइड तक भिन्न होता है, उनकी सामग्री प्रति कोशिका 100,000-1,000,000 प्रतियां होती है।

छोटे परमाणु राइबोन्यूक्लिक कण (जिन्हें अक्सर स्नर्प्स कहा जाता है) जीन अभिव्यक्ति के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते प्रतीत होते हैं। यू7 प्रकार के न्यूक्लियोप्रोटीन कण हिस्टोन एमआरएनए के 3-टर्मिनी के निर्माण में शामिल प्रतीत होते हैं। कणों की संभवतः पॉलीएडेनाइलेशन के लिए आवश्यकता होती है, ए - इंट्रोन्स को हटाने और एमआरएनए प्रसंस्करण के लिए (अध्याय 39 देखें)। मेज़ 37.3. छोटे स्थिर आरएनए की कुछ विशेषताओं का सारांश प्रस्तुत करता है।

तालिका 37.3. स्तनधारी कोशिकाओं में कुछ प्रकार के छोटे स्थिर आरएनए पाए जाते हैं

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ज़ीवे जी.डब्ल्यू. छोटे स्थिर आरएनए के दो समूह, सेल, 1981, 25, 296।

12 जनवरी 2018

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

हम न्यूक्लियोटाइड्स से बनने वाले पॉलिमर (उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक) के बारे में बात करेंगे, जिन्हें न्यूक्लिक एसिड कहा जाता है। ये यौगिक बहुत महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जिनमें से एक शरीर के बारे में जानकारी संग्रहीत करना है। डीएनए और आरएनए की तुलना करने के लिए (तालिका लेख के अंत में प्रस्तुत की जाएगी), आपको यह जानना होगा कि प्रोटीन जैवसंश्लेषण में दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड शामिल होते हैं:

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

न्यूक्लिक एसिड: यह क्या है?

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

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

• भंडारण;
• प्रसारण;
• आनुवंशिकता का कार्यान्वयन.

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

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

डीएनए और आरएनए के बीच समानताएं और अंतर: पेंटोज़

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

उदाहरण के लिए, हम डीएनए में डीऑक्सीराइबोज़ और आरएनए में राइबोज़ पा सकते हैं। इस तथ्य पर ध्यान दें कि डीऑक्सीराइबोज़ में दूसरे कार्बन परमाणु पर कोई ऑक्सीजन नहीं है। वैज्ञानिकों ने निम्नलिखित धारणा बनाई है - ऑक्सीजन की अनुपस्थिति का निम्नलिखित अर्थ है:

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

नाइट्रोजनी क्षारकों की तुलना

तो, कुल मिलाकर पाँच नाइट्रोजनी आधार हैं:

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

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

अधिकांश न्यूक्लिक अम्ल नाइट्रोजन क्षार हैं। सूचीबद्ध पांच के अलावा, अन्य भी हैं, लेकिन यह अत्यंत दुर्लभ है।

डीएनए संरचना के सिद्धांत

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

द्वितीयक संरचना एक डबल हेलिक्स है, प्रत्येक श्रृंखला की संरचना प्रजाति विशिष्ट होती है। हम हेलिक्स के बाहर फॉस्फोरिक एसिड अवशेष पा सकते हैं, और नाइट्रोजनस आधार अंदर स्थित हैं।

अंतिम स्तर गुणसूत्र है। कल्पना करें कि एफिल टॉवर को माचिस की डिब्बी में रखा गया है, इस प्रकार डीएनए अणु एक गुणसूत्र में व्यवस्थित होता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक गुणसूत्र में एक या दो क्रोमेटिड हो सकते हैं।

इससे पहले कि हम डीएनए और आरएनए की तुलना करने वाली एक तालिका बनाएं, आइए आरएनए की संरचना के बारे में बात करें।

आरएनए के प्रकार और संरचनात्मक विशेषताएं

डीएनए और आरएनए के बीच समानता की तुलना करने के लिए (आप लेख के अंतिम पैराग्राफ में तालिका देख सकते हैं), आइए बाद की किस्मों पर नजर डालें:

1. सबसे पहले, टीआरएनए (या परिवहन) एक एकल-फंसे अणु है जो अमीनो एसिड परिवहन और प्रोटीन संश्लेषण का कार्य करता है। इसकी द्वितीयक संरचना एक "तिपतिया घास का पत्ता" है, और इसकी तृतीयक संरचना का बहुत कम अध्ययन किया गया है।
2. सूचना या मैट्रिक्स (एमआरएनए) - डीएनए अणु से प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक सूचना का स्थानांतरण।
3. और आखिरी है rRNA (राइबोसोमल)। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, यह राइबोसोम में पाया जाता है।

डीएनए क्या कार्य करता है?

डीएनए और आरएनए की तुलना करते समय, किए गए कार्यों के प्रश्न को छोड़ना असंभव है। यह जानकारी निश्चित रूप से अंतिम तालिका में दिखाई देगी।

तो, एक सेकंड के लिए भी संदेह किए बिना, हम कह सकते हैं कि एक छोटे डीएनए अणु में सभी आनुवंशिक जानकारी प्रोग्राम की गई है, जो हमारे हर कदम को नियंत्रित करने में सक्षम है। इसमे शामिल है:

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

कल्पना करें कि हमने मानव शरीर की एक कोशिका से सभी डीएनए अणुओं को अलग कर दिया और उन्हें एक पंक्ति में व्यवस्थित कर दिया। आपके अनुसार शृंखला कितनी लंबी होगी? कई लोग सोचेंगे कि यह मिलीमीटर है, लेकिन ऐसा नहीं है। इस चेन की लंबाई 7.5 सेंटीमीटर जितनी होगी. यह अविश्वसनीय है, लेकिन हम शक्तिशाली माइक्रोस्कोप के बिना कोशिका को क्यों नहीं देख सकते? बात यह है कि अणु बहुत मजबूती से संकुचित होते हैं। याद रखें, लेख में हम पहले ही एफिल टॉवर के आकार के बारे में बात कर चुके हैं।

लेकिन डीएनए क्या कार्य करता है?

1. वे आनुवंशिक जानकारी के वाहक हैं।
2. सूचना को पुनरुत्पादित और प्रसारित करना।

आरएनए क्या कार्य करता है?

डीएनए और आरएनए की अधिक सटीक तुलना के लिए, हम आरएनए द्वारा किए गए कार्यों पर विचार करने का सुझाव देते हैं। पहले कहा गया था कि आरएनए तीन प्रकार के होते हैं:

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

निष्कर्ष और तुलना तालिका

अक्सर, स्कूली बच्चों को डीएनए और आरएनए की तुलना करने के लिए जीव विज्ञान या रसायन विज्ञान में एक असाइनमेंट दिया जाता है। इस मामले में, तालिका एक आवश्यक सहायक होगी। लेख में पहले कही गई हर बात यहां संक्षिप्त रूप में देखी जा सकती है।

डीएनए और आरएनए की तुलना (निष्कर्ष)

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

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

आरएनए अणु भी एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स राइबोन्यूक्लियोटाइड हैं; आरएनए एक एकल-फंसे अणु है। इसे डीएनए स्ट्रैंड की तरह ही बनाया गया है। आरएनए न्यूक्लियोटाइड डीएनए न्यूक्लियोटाइड के समान हैं, हालांकि उनके समान नहीं हैं। उनमें से भी चार हैं, और उनमें नाइट्रोजनस बेस अवशेष, पेंटोस और फॉस्फोरिक एसिड शामिल हैं। तीन नाइट्रोजनस आधार बिल्कुल डीएनए के समान हैं: ए, जीऔर सी. हालाँकि, इसके बजाय टीआरएनए में डीएनए में समान संरचना वाला एक पाइरीमिडीन बेस होता है - यूरैसिल ( यू). डीएनए और आरएनए के बीच मुख्य अंतर कार्बोहाइड्रेट की प्रकृति है: डीएनए न्यूक्लियोटाइड में मोनोसैकेराइड डीऑक्सीराइबोज होता है, और आरएनए में यह राइबोज होता है। न्यूक्लियोटाइड्स के बीच संबंध, डीएनए की तरह, चीनी और फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के माध्यम से किया जाता है। डीएनए के विपरीत, जिसकी सामग्री कुछ जीवों की कोशिकाओं में स्थिर रहती है, उनमें आरएनए की सामग्री में उतार-चढ़ाव होता है। जहां गहन संश्लेषण होता है वहां यह काफ़ी अधिक होता है।

उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों के संबंध में, कई प्रकार के आरएनए को प्रतिष्ठित किया जाता है।

आरएनए स्थानांतरण (टीआरएनए)। टीआरएनए अणु सबसे छोटे होते हैं: इनमें केवल 80-100 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। ऐसे कणों का आणविक भार 25-30 हजार होता है। स्थानांतरण आरएनए मुख्य रूप से कोशिका के कोशिका द्रव्य में निहित होते हैं। उनका कार्य अमीनो एसिड को राइबोसोम में, प्रोटीन संश्लेषण स्थल पर स्थानांतरित करना है। कोशिकाओं की कुल आरएनए सामग्री में से, टीआरएनए लगभग 10% है।

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)। ये बड़े अणु हैं: इनमें क्रमशः 3-5 हजार न्यूक्लियोटाइड होते हैं, उनका आणविक भार 1-1.5 मिलियन तक पहुंचता है। राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाते हैं। किसी कोशिका में कुल आरएनए सामग्री में से, आरआरएनए लगभग 90% होता है।

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), या संदेशवाहक आरएनए (एमआरएनए) केन्द्रक और साइटोप्लाज्म में पाया जाता है। इसका कार्य प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को डीएनए से राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक स्थानांतरित करना है। एमआरएनए कोशिका की कुल आरएनए सामग्री का लगभग 0.5-1% है। एमआरएनए का आकार व्यापक रूप से भिन्न होता है - 100 से 10,000 न्यूक्लियोटाइड तक।

सभी प्रकार के आरएनए को डीएनए पर संश्लेषित किया जाता है, जो एक प्रकार के टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

डीएनए वंशानुगत जानकारी का वाहक है।

प्रत्येक प्रोटीन को एक या अधिक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है। डीएनए का वह भाग जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के बारे में जानकारी रखता है, कहलाता है जीनोम. किसी कोशिका में डीएनए अणुओं की समग्रता आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करती है। आनुवंशिक जानकारी मातृ कोशिकाओं से पुत्री कोशिकाओं और माता-पिता से बच्चों तक प्रसारित होती है। जीन एक आनुवंशिक इकाई है, या वंशानुगत जानकारी.

डीएनए एक कोशिका में आनुवंशिक जानकारी का वाहक है - सीधे प्रोटीन संश्लेषण में भाग नहीं लेता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए अणु नाभिक के गुणसूत्रों में निहित होते हैं और साइटोप्लाज्म से परमाणु आवरण द्वारा अलग होते हैं, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है। एक सूचना-वाहक संदेशवाहक नाभिक से राइबोसोम, प्रोटीन संयोजन स्थल, तक भेजा जाता है, और परमाणु झिल्ली के छिद्रों से गुजरने में सक्षम होता है। यह मैसेंजर मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) है। संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार, इसे आरएनए नामक एंजाइम की भागीदारी से डीएनए पर संश्लेषित किया जाता है पोलीमर्स.

मैसेंजर आरएनए एक एकल-स्ट्रैंडेड अणु है, और प्रतिलेखन डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु के एक स्ट्रैंड से होता है। यह संपूर्ण डीएनए अणु की प्रतिलिपि नहीं है, बल्कि इसका केवल एक हिस्सा है - यूकेरियोट्स में एक जीन या आसन्न जीनों का एक समूह जो प्रोकैरियोट्स में एक कार्य करने के लिए आवश्यक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है। जीनों के इस समूह को कहा जाता है ओपेरोन. प्रत्येक ऑपेरॉन की शुरुआत में आरएनए पोलीमरेज़ के लिए एक प्रकार का लैंडिंग पैड होता है जिसे कहा जाता है प्रमोटर.यह डीएनए न्यूक्लियोटाइड का एक विशिष्ट अनुक्रम है जिसे एंजाइम रासायनिक समानता के कारण "पहचानता" है। केवल प्रमोटर से जुड़कर ही आरएनए पोलीमरेज़ आरएनए संश्लेषण शुरू करने में सक्षम होता है। ऑपेरॉन के अंत तक पहुंचने पर, एंजाइम को एक संकेत (एक निश्चित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के रूप में) का सामना करना पड़ता है जो पढ़ने के अंत का संकेत देता है। तैयार एमआरएनए डीएनए छोड़ देता है और प्रोटीन संश्लेषण स्थल पर चला जाता है।

प्रतिलेखन प्रक्रिया में चार चरण होते हैं: 1) आरएनए बाइंडिंग-एक प्रमोटर के साथ पोलीमरेज़; 2) दीक्षा- संश्लेषण की शुरुआत. इसमें एटीपी या जीटीपी और संश्लेषित आरएनए अणु के दूसरे न्यूक्लियोटाइड के बीच पहले फॉस्फोडिएस्टर बंधन का निर्माण होता है; 3) बढ़ाव- आरएनए श्रृंखला की वृद्धि; वे। न्यूक्लियोटाइडों का एक दूसरे में क्रमिक योग उस क्रम में होता है जिसमें उनके पूरक न्यूक्लियोटाइड प्रतिलेखित डीएनए स्ट्रैंड में दिखाई देते हैं। बढ़ाव दर 50 न्यूक्लियोटाइड प्रति सेकंड है; 4) समापन- आरएनए संश्लेषण का पूरा होना।

परमाणु झिल्ली के छिद्रों से गुजरते हुए, एमआरएनए राइबोसोम में भेजा जाता है, जहां आनुवंशिक जानकारी को समझा जाता है - न्यूक्लियोटाइड की "भाषा" से अमीनो एसिड की "भाषा" में अनुवादित किया जाता है। एमआरएनए मैट्रिक्स का उपयोग करके पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का संश्लेषण, जो राइबोसोम में होता है, कहलाता है प्रसारण(लैटिन अनुवाद - अनुवाद)।

अमीनो एसिड, जिनसे प्रोटीन संश्लेषित किया जाता है, विशेष आरएनए का उपयोग करके राइबोसोम तक पहुंचाए जाते हैं जिन्हें ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) कहा जाता है। एक कोशिका में उतने ही अलग-अलग टीआरएनए होते हैं जितने कोडन होते हैं जो अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं। प्रत्येक टीआरएनए की "पत्ती" के शीर्ष पर तीन न्यूक्लियोटाइड्स का एक क्रम होता है जो एमआरएनए में कोडन के न्यूक्लियोटाइड्स के पूरक होते हैं। वे उसे बुलाते हैं एंटिकोडोनएक विशेष एंजाइम, कोडेज़, टीआरएनए को पहचानता है और "पत्ती पेटिओल" में एक अमीनो एसिड जोड़ता है - केवल वही जो एंटिकोडन के पूरक ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है। टीआरएनए और उसके "स्वयं" अमीनो एसिड के बीच सहसंयोजक बंधन के निर्माण के लिए एक एटीपी अणु की ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

किसी अमीनो एसिड को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल करने के लिए, उसे tRNA से अलग होना होगा। यह तब संभव हो जाता है जब टीआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है और एंटिकोडन एमआरएनए में अपने कोडन को पहचानता है। राइबोसोम में दो टीआरएनए अणुओं को बांधने के लिए दो साइटें होती हैं। इनमें से एक क्षेत्र में बुलाया गया हुंडी सकारनेवाला, tRNA एक अमीनो एसिड के साथ आता है और इसके कोडन (I) से जुड़ जाता है। क्या यह अमीनो एसिड बढ़ती प्रोटीन श्रृंखला (II) से जुड़ता है (स्वीकार करता है)? उनके बीच एक पेप्टाइड बंधन बनता है। टीआरएनए, जो अब एमआरएनए कोडन के साथ जुड़ा हुआ है दाताराइबोसोम का भाग. एक नया टीआरएनए खाली स्वीकर्ता साइट में आता है, जो एक अमीनो एसिड से बंधा होता है, जिसे अगले कोडन (III) द्वारा एन्क्रिप्ट किया जाता है। अलग की गई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को दाता स्थल से फिर से यहां स्थानांतरित किया जाता है और एक और लिंक द्वारा बढ़ाया जाता है। बढ़ती श्रृंखला में अमीनो एसिड उस क्रम में जुड़े होते हैं जिसमें उन्हें एन्कोड करने वाले कोडन एमआरएनए में स्थित होते हैं।

जब तीन त्रिक में से एक राइबोसोम पर दिखाई देता है ( यूएए, यूएजी, यूजीए), जो जीन के बीच "विराम चिह्न" हैं, कोई भी टीआरएनए स्वीकर्ता साइट में जगह नहीं ले सकता है। तथ्य यह है कि "विराम चिह्न" के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के पूरक कोई एंटीकोडोन नहीं हैं। अलग किए गए स्ट्रैंड के पास स्वीकर्ता स्थल पर जुड़ने के लिए कुछ नहीं होता है, और यह राइबोसोम को छोड़ देता है। प्रोटीन संश्लेषण पूरा हो गया है.

प्रोकैरियोट्स में, प्रोटीन संश्लेषण कोडन से शुरू होता है अगस्त, प्रत्येक जीन की प्रतिलिपि में पहले स्थान पर स्थित, राइबोसोम में ऐसी स्थिति रखता है कि उससे जुड़े एक विशेष टीआरएनए का एंटिकोडन इसके साथ संपर्क करता है formylmentionine. अमीनो एसिड मेथिओनिन का यह संशोधित रूप तुरंत दाता स्थल में प्रवेश करता है और वाक्यांश में बड़े अक्षर के रूप में कार्य करता है - किसी भी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण जीवाणु कोशिका में इसके साथ शुरू होता है। जब एक त्रिक अगस्तयह पहले स्थान पर नहीं है, बल्कि जीन की एक प्रति के अंदर है; यह अमीनो एसिड मेथिओनिन को एनकोड करता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के पूरा होने के बाद, फॉर्मिलमेथिओनिन इससे अलग हो जाता है और तैयार प्रोटीन से अनुपस्थित होता है।

प्रोटीन उत्पादन बढ़ाने के लिए, एमआरएनए अक्सर एक ही समय में एक नहीं बल्कि कई राइबोसोम से गुजरता है। एक एमआरएनए अणु द्वारा एकजुट इस संरचना को कहा जाता है पॉलीसोम. इस मनके जैसे कन्वेयर बेल्ट में प्रत्येक राइबोसोम समान प्रोटीन का संश्लेषण करता है।

टीआरएनए का उपयोग करके अमीनो एसिड लगातार राइबोसोम को आपूर्ति की जाती है। अमीनो एसिड दान करने के बाद, टीआरएनए राइबोसोम को छोड़ देता है और कोडेज़ की मदद से एक साथ जुड़ जाता है। प्रोटीन के उत्पादन के लिए सभी "संयंत्र की सेवाओं" की उच्च सुसंगतता कुछ सेकंड के भीतर सैकड़ों अमीनो एसिड से युक्त पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित करना संभव बनाती है।

आनुवंशिक कोड के गुण. कोशिका में प्रतिलेखन की प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, जानकारी डीएनए से प्रोटीन में स्थानांतरित की जाती है

डीएनए → एमआरएनए → प्रोटीन

डीएनए और एमआरएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी अणुओं में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में निहित होती है।

न्यूक्लियोटाइड्स की "भाषा" से अमीनो एसिड की "भाषा" में जानकारी कैसे स्थानांतरित की जाती है? यह अनुवाद आनुवंशिक कोड का उपयोग करके किया जाता है। कोड या सिफर, सूचना के एक रूप को दूसरे रूप में अनुवाद करने के लिए प्रतीकों की एक प्रणाली है। जेनेटिक कोडएमआरएनए में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी दर्ज करने की एक प्रणाली है।

आनुवंशिक कोड में क्या गुण होते हैं?

कोड ट्रिपलेट है. आरएनए में चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं: ए, जी, सी, यू.यदि हम एक अमीनो एसिड को एक न्यूक्लियोटाइड के साथ नामित करने का प्रयास करें, तो 20 में से 16 अमीनो एसिड अनकोडेड रहेंगे। दो अक्षर का कोड 16 अमीनो एसिड को एन्क्रिप्ट करेगा। प्रकृति ने तीन अक्षरों या तीन अक्षरों वाला एक कोड बनाया है। यह मतलब है कि 20 अमीनो एसिड में से प्रत्येक तीन न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया गया है जिसे ट्रिपलेट या कोडन कहा जाता है।

कोड ख़राब है.यह मतलब है कि प्रत्येक अमीनो एसिड को एक से अधिक कोडन द्वारा कोडित किया जाता है।अपवाद: मेटोनाइन और ट्रिप्टोफैन, जिनमें से प्रत्येक को एक ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है।

कोड स्पष्ट है. प्रत्येक कोडन केवल एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है।

जीन के बीच "विराम चिह्न" होते हैं।मुद्रित पाठ में प्रत्येक वाक्यांश के अंत में एक अवधि होती है। कई संबंधित वाक्यांश एक अनुच्छेद बनाते हैं। आनुवंशिक जानकारी की भाषा में, ऐसा पैराग्राफ एक ऑपेरॉन और उसका पूरक एमआरएनए है। प्रोकैरियोटिक ऑपेरॉन या एक अलग यूकेरियोटिक जीन में प्रत्येक जीन एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला - एक वाक्यांश को एन्कोड करता है। चूंकि कुछ मामलों में कई अलग-अलग पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं एमआरएनए टेम्पलेट से क्रमिक रूप से बनाई जाती हैं, इसलिए उन्हें एक दूसरे से अलग किया जाना चाहिए। इस प्रयोजन के लिए, आनुवंशिक वर्ष में तीन विशेष त्रिक होते हैं - यूएए, यूएजी, यूजीए, जिनमें से प्रत्येक एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की समाप्ति का संकेत देता है। इस प्रकार, ये त्रिक विराम चिह्न के रूप में कार्य करते हैं। वे प्रत्येक जीन के अंत में पाए जाते हैं।

जीन के भीतर कोई "विराम चिह्न" नहीं होते हैं।

कोड सार्वभौमिक है.पृथ्वी पर रहने वाले सभी प्राणियों के लिए आनुवंशिक कोड समान है। बैक्टीरिया और कवक, गेहूं और कपास, मछली और कीड़े, मेंढक और मनुष्यों में, समान त्रिक समान अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं।

डीएनए प्रतिकृति के सिद्धांत. इस प्रक्रिया द्वारा कोशिकाओं और जीवों की पीढ़ियों में आनुवंशिक सामग्री की निरंतरता सुनिश्चित की जाती है प्रतिकृति - डीएनए अणुओं का दोहरीकरण।यह जटिल प्रक्रिया कई एंजाइमों और प्रोटीनों के एक समूह द्वारा की जाती है जिनमें उत्प्रेरक गतिविधि नहीं होती है, जो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं को वांछित संरचना देने के लिए आवश्यक हैं। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, दो समान डीएनए डबल हेलिकॉप्टर बनते हैं। ये तथाकथित पुत्री अणु एक दूसरे से या मूल मातृ डीएनए अणु से भिन्न नहीं हैं। विभाजन से पहले कोशिका में प्रतिकृति होती है, इसलिए प्रत्येक बेटी कोशिका को बिल्कुल वही डीएनए अणु प्राप्त होते हैं जो मातृ कोशिका को मिले थे। प्रतिकृति प्रक्रिया कई सिद्धांतों पर आधारित है:

केवल इस मामले में डीएनए पोलीमरेज़ मातृ स्ट्रैंड के साथ आगे बढ़ने में सक्षम होते हैं और उन्हें बेटी स्ट्रैंड के त्रुटि मुक्त संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हैं। लेकिन कई लाखों न्यूक्लियोटाइड जोड़े से युक्त हेलिकॉप्टरों का पूर्ण विघटन इतनी महत्वपूर्ण संख्या में घुमावों और ऐसी ऊर्जा लागत से जुड़ा है जो सेलुलर स्थितियों के तहत असंभव है। इसलिए, यूकेरियोट्स में प्रतिकृति डीएनए अणु के कुछ स्थानों पर एक साथ शुरू होती है। दो बिंदुओं के बीच का क्षेत्र जिस पर पुत्री श्रृंखलाओं का संश्लेषण प्रारंभ होता है, कहलाता है प्रतिकृति. वह है प्रतिकृति की इकाई.

यूकेरियोटिक कोशिका के प्रत्येक डीएनए अणु में कई प्रतिकृतियां होती हैं। प्रत्येक प्रतिकृति में आप एक प्रतिकृति कांटा देख सकते हैं - डीएनए अणु का वह हिस्सा जो पहले से ही विशेष एंजाइमों के प्रभाव में सुलझ चुका है। कांटे में प्रत्येक स्ट्रैंड एक पूरक बेटी स्ट्रैंड के संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। प्रतिकृति के दौरान, कांटा मातृ अणु के साथ चलता है, और डीएनए के नए खंड खुलते हैं। चूंकि डीएनए पोलीमरेज़ टेम्पलेट स्ट्रैंड्स के साथ केवल एक दिशा में आगे बढ़ सकते हैं, और स्ट्रैंड्स एंटीपैरलल उन्मुख होते हैं, प्रत्येक कांटे में दो अलग-अलग एंजाइम कॉम्प्लेक्स एक साथ संश्लेषित होते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक कांटे में, एक बेटी (अग्रणी) श्रृंखला लगातार बढ़ती है, जबकि दूसरी (लैगिंग) श्रृंखला कई न्यूक्लियोटाइड लंबे अलग-अलग टुकड़ों में संश्लेषित होती है। ऐसे एंजाइमों का नाम उस जापानी वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया जिसने उनकी खोज की थी ओकाजाकी के टुकड़े, एक सतत श्रृंखला बनाने के लिए डीएनए लिगेज के साथ क्रॉस-लिंक्ड होते हैं। टुकड़ों द्वारा संतति डीएनए स्ट्रैंड के निर्माण की क्रियाविधि को असंतत कहा जाता है।

प्राइमिंग डीएनए पोलीमरेज़ की आवश्यकता अग्रणी स्ट्रैंड के संश्लेषण को आरंभ करने में असमर्थ है, न ही लैगिंग स्ट्रैंड के ओकाजाकी टुकड़ों के संश्लेषण को शुरू करने में। यह केवल मौजूदा पॉलीन्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड को उसके 3'-ओएच सिरे पर क्रमिक रूप से डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड जोड़कर बढ़ा सकता है। बढ़ती डीएनए श्रृंखला का प्रारंभिक 5'-टर्मिनल क्षेत्र कहाँ से आता है? इसे एक विशेष आरएनए पोलीमरेज़ नामक डीएनए टेम्पलेट पर संश्लेषित किया जाता है प्राइमेज़(अंग्रेजी प्राइमर - बीज)। डीएनए पॉइमेरेज़ द्वारा बनाई गई डीएनए श्रृंखला के आकार की तुलना में राइबोन्यूक्लियोटाइड प्राइमर का आकार छोटा (20 न्यूक्लियोटाइड से कम) होता है। उसे पूरा करके समारोह आरएनए प्राइमर को एक विशेष एंजाइम द्वारा हटा दिया जाता है, और इस प्रक्रिया के दौरान बने अंतराल को डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा बंद कर दिया जाता है, जो प्राइमर के रूप में आसन्न ओकाजाकी टुकड़े के 3'-ओएच सिरे का उपयोग करता है।

रैखिक डीएनए अणुओं के सिरों की कम प्रतिकृति की समस्या। अत्यधिक आरएनए प्राइमरों को हटाना, रैखिक मूल डीएनए अणु के दोनों स्ट्रैंड के 3' सिरों के पूरक, इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि बेटी स्ट्रैंड 10-20 न्यूक्लियोटाइड से छोटे होते हैं। यह रैखिक अणुओं के सिरों की कम प्रतिकृति की समस्या है।

रैखिक डीएनए अणुओं के 3' सिरों की कम प्रतिकृति की समस्या को यूकेरियोटिक कोशिकाओं द्वारा एक विशेष एंजाइम का उपयोग करके हल किया जाता है - टेलोमिरेज.

टेलोमेरेज़ एक डीएनए पोलीमरेज़ है जो क्रोमोसोम के 3'-टर्मिनल डीएनए अणुओं को छोटे दोहराव वाले अनुक्रमों के साथ पूरा करता है। वे, एक के पीछे एक स्थित, 10 हजार न्यूक्लियोटाइड तक लंबी एक नियमित टर्मिनल संरचना बनाते हैं। प्रोटीन भाग के अलावा, टेलोमेरेज़ में आरएनए होता है, जो डीएनए दोहराव को बढ़ाने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

डीएनए अणुओं के सिरों की लम्बाई की योजना। सबसे पहले, टेलोमेरेज़ आरएनए के टेम्पलेट क्षेत्र में डीएनए के उभरे हुए सिरे का पूरक बंधन होता है, फिर टेलोमेरेज़ प्राइमर के रूप में अपने 3'-ओएच सिरे का उपयोग करके डीएनए का विस्तार करता है, और आरएनए को टेम्पलेट के रूप में एंजाइम में शामिल किया जाता है। इस अवस्था को बढ़ाव कहा जाता है। इसके बाद, स्थानांतरण होता है, अर्थात। एंजाइम के सापेक्ष डीएनए की गति को एक दोहराव से बढ़ाया जाता है। इसके बाद बढ़ाव और दूसरा स्थानान्तरण होता है।

परिणामस्वरूप, विशेष गुणसूत्र टर्मिनल संरचनाएँ बनती हैं। इनमें बार-बार दोहराए गए छोटे डीएनए अनुक्रम और विशिष्ट प्रोटीन शामिल होते हैं।

अणु किसी भी जीव का एक समान रूप से महत्वपूर्ण घटक है; यह प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं और कुछ कोशिकाओं (आरएनए युक्त वायरस) में मौजूद है।

हमने व्याख्यान "" में अणु की सामान्य संरचना और संरचना की जांच की, यहां हम निम्नलिखित प्रश्नों पर विचार करेंगे:

• आरएनए गठन और संपूरकता
• TRANSCRIPTION
• प्रसारण (संश्लेषण)

आरएनए अणु डीएनए अणुओं से छोटे होते हैं। tRNA का आणविक भार 20-30 हजार c.u. है, rRNA 1.5 मिलियन c.u. तक है।

आरएनए संरचना

तो, आरएनए अणु की संरचना एक एकल-फंसे अणु की है और इसमें 4 प्रकार के नाइट्रोजनस आधार होते हैं:

ए, यू, सीऔर जी

एक न्यूक्लियोटाइड के पेंटोस शुगर और दूसरे के फॉस्फोरिक एसिड अवशेष की परस्पर क्रिया के कारण आरएनए में न्यूक्लियोटाइड एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

3 हैं आरएनए का प्रकार:

प्रतिलेखन और प्रसारण

आरएनए प्रतिलेखन

तो, जैसा कि हम जानते हैं, प्रत्येक जीव अद्वितीय है।

प्रतिलिपि- एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग करके आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया, जो सभी जीवित कोशिकाओं में होती है। दूसरे शब्दों में, यह डीएनए से आरएनए में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण है।

तदनुसार, प्रत्येक जीव का आरएनए भी अद्वितीय है। परिणामी एम- (टेम्पलेट, या सूचना) आरएनए डीएनए के एक स्ट्रैंड का पूरक है। डीएनए की तरह, यह प्रतिलेखन में "मदद" करता है आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम।ठीक वैसे ही जैसे, प्रक्रिया शुरू होती है दीक्षा(=शुरुआत), फिर चला जाता है मोहलत(=विस्तार, निरंतरता) और समाप्त होता है समापन(=विराम, समाप्ति).

प्रक्रिया के अंत में, एम-आरएनए को साइटोप्लाज्म में छोड़ा जाता है।

प्रसारण

सामान्य तौर पर, अनुवाद एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है और एक अच्छी तरह से विकसित स्वचालित सर्जिकल ऑपरेशन के समान है। हम एक "सरलीकृत संस्करण" देखेंगे - बस इस तंत्र की बुनियादी प्रक्रियाओं को समझने के लिए, जिसका मुख्य उद्देश्य शरीर को प्रोटीन प्रदान करना है।

• एम-आरएनए अणु नाभिक को साइटोप्लाज्म में छोड़ देता है और राइबोसोम से जुड़ जाता है।
• इस समय, साइटोप्लाज्म के अमीनो एसिड सक्रिय होते हैं, लेकिन एक "लेकिन" है - एम-आरएनए और अमीनो एसिड सीधे बातचीत नहीं कर सकते हैं। उन्हें एक "एडेप्टर" की आवश्यकता है
• यह एडाप्टर बन जाता है टी-(स्थानांतरण) आरएनए. प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना tRNA होता है। टीआरएनए में न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशेष त्रिक होता है (एंटीकोडोन), जो एम-आरएनए के एक निश्चित खंड का पूरक है, और यह इस विशिष्ट खंड से एक अमीनो एसिड "जोड़ता" है।
• , बदले में, विशेष एंजाइमों की मदद से, इनके बीच एक संबंध बनाता है - राइबोसोम एम-आरएनए के साथ एक साँप फास्टनर के साथ एक स्लाइडर की तरह चलता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला तब तक बढ़ती है जब तक राइबोसोम कोडन (3 अमीनो एसिड) तक नहीं पहुंच जाता है जो "STOP" सिग्नल से मेल खाता है। फिर श्रृंखला टूट जाती है और प्रोटीन राइबोसोम छोड़ देता है।

जेनेटिक कोड

जेनेटिक कोड- न्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम को एन्कोड करने की सभी जीवित जीवों की एक विशेषता विधि।

टेबल का उपयोग कैसे करें:

• बाएँ स्तंभ में पहला नाइट्रोजनस आधार खोजें;
• ऊपर से दूसरा आधार खोजें;
• दाएँ कॉलम में तीसरा आधार निर्धारित करें।

इन तीनों का प्रतिच्छेदन आपके लिए आवश्यक परिणामी प्रोटीन का अमीनो एसिड है।

आनुवंशिक कोड के गुण

1. त्रिगुण- कोड की एक सार्थक इकाई तीन न्यूक्लियोटाइड्स (ट्रिपलेट, या कोडन) का संयोजन है।
2. निरंतरता- त्रिक के बीच कोई विराम चिह्न नहीं है, यानी जानकारी लगातार पढ़ी जाती है।
3. गैर अतिव्यापी- एक ही न्यूक्लियोटाइड एक साथ दो या दो से अधिक त्रिक का हिस्सा नहीं हो सकता।
4. विशिष्टता (विशिष्टता)- एक विशिष्ट कोडन केवल एक अमीनो एसिड से मेल खाता है।
5. अध:पतन (अतिरेक)- कई कोडन एक ही अमीनो एसिड के अनुरूप हो सकते हैं।
6. बहुमुखी प्रतिभा- आनुवंशिक कोड जटिलता के विभिन्न स्तरों के जीवों में समान रूप से काम करता है - वायरस से लेकर मनुष्यों तक

इन गुणों को याद रखने की कोई आवश्यकता नहीं है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि आनुवंशिक कोड सभी जीवित जीवों के लिए सार्वभौमिक है! क्यों? हाँ क्योंकि यह पर आधारित है