Строение, функции рибонуклеиновой кислоты

В отличие от ДНК, молекула РНК состоит из одной полинуклеотидной цепи, которая спирализована сама на себя, т.е. образует всевозможные «петли» и «шпильки» за счет взаимодействий комплементарных азотистых оснований (вторичная структура). У некоторых вирусов встречаются двуцепочечные РНК, которые несут генетическую информацию аналогично ДНК.

Существуют:

1) матричные РНК (мРНК);

2) рибосомные РНК (рРНК);

3) транспортные РНК (тРНК).

Рибосомные РНК. На долю рРНК приходится 80-90% клеточной РНК. Локализованы в рибосомах, в комплексе с рибосомными белками.

рРНК являются структурной основой рибосом, взаимодействуют с мРНК и тРНК в процессе биосинтеза белка, принимают участие в процессе сборки полипептидной цепи. Вторичная структура рРНК характеризуется спирализацией цепи самой на себя, третичная – ее компактной укладкой.

Матричные РНК. Матричная РНК составляет 2-3% от всей клеточной РНК, синтезируется мРНК в ядре клетки на матрице ДНК (процесс транскрипции), переписывая с нее генетическую информацию по принципу комплементарности.

Затем мРНК поступают в цитоплазму, соединяются с рибосомой и играют роль матрицы для биосинтеза белка. Каждой аминокислоте соответствует в мРНК определенная тройка (триплет) нуклеотидов, называемая кодоном этой аминокислоты. Последовательность кодонов в цепи мРНК определяет последовательность аминокислот в белке

Поскольку мРНК несет наследственную информацию о первичной структуре белка, нередко ее называют информационной РНК (иРНК). Каждый отдельный белок, синтезируемый в клетке, кодируется определенной своей мРНК или ее участком. Информация о строении белка закодирована в ДНК с помощью генетического кода, который является линейным, непрерывным, триплетным, вырожденным. Он является универсальным.

Транспортные РНК составляют 10-20% клеточной РНК.

Функции тРНК:

1) связывают аминокислоты и транспортируют их в рибосому, где происходит синтез белка;

2) кодируют аминокислоты;

3) расшифровывают генетический код.

Они содержатся в цитоплазме. Молекулярный вес от 22 000 до 27 000. Всего существует свыше 60 тРНК. Каждая тРНК может переносить только одну строго определенную аминокислоту.

тРНК содержат много минорных нуклеиновых остатков (около 10%). Они обеспечивают защиту тРНК от действия рибонуклеаз (ферментов), специфичность взаимодействия с переносимой аминокислотой и т.д.

Стабилизируется вторичная структура водородными связями между комплементарными основаниями.

Третичная структура тРНК имеет неправильную Г-образную форму. Она стабилизирована водородными связями и другими взаимодействиями.