Rëndësia e përpunimit të ARN-së. ARN-të e saposintetizuara nuk janë ende aktive

Prezantimi

Biosinteza e proteinave mund të ndahet në fazat e transkriptimit, përpunimit dhe përkthimit. Gjatë transkriptimit, informacioni gjenetik i koduar në molekulat e ADN-së lexohet dhe ky informacion shkruhet në molekulat e mRNA. Gjatë një sërë fazash të njëpasnjëshme të përpunimit, disa fragmente që janë të panevojshme në fazat pasuese hiqen nga mARN dhe sekuencat nukleotide redaktohen. Pasi kodi transportohet nga bërthama në ribozomet, sinteza aktuale e molekulave të proteinave ndodh duke bashkuar mbetjet individuale të aminoacideve në zinxhirin polipeptid në rritje.

Përpunimi

Midis transkriptimit dhe përkthimit, molekula e mRNA pëson një sërë ndryshimesh të njëpasnjëshme që sigurojnë maturimin e matricës funksionuese për sintezën e zinxhirit polipeptid. Me ardhjen e përpunimit në qelizën eukariote, u bë e mundur kombinimi i ekzoneve të gjeneve për të marrë një shumëllojshmëri më të madhe të proteinave të koduara nga një sekuencë e vetme nukleotidesh të ADN-së.

Kapak

Struktura kimike e kapakut

Kur ndodh mbulimi, 7-metilguanozina shtohet në fundin 5" të transkriptit nëpërmjet një ure trifosfate që i lidh ato në pozicionin e pazakontë 5"-5", si dhe metilimi ribozë i dy nukleotideve të para. Procesi i mbulimit fillon edhe më parë fundi i transkriptimit të molekulës para-mARN.

Funksionet e grupit të kapakut:

rregullimi i eksportit të mRNA nga bërthama;
mbrojtja e skajit 5" të transkriptit nga ekzonukleazat;
pjesëmarrja në fillimin e transmetimit

Poliadenilimi

Poliadenilimi përfshin shtimin e 100 deri në 200 mbetjeve të acidit adenil në skajin 3" të transkriptit, i kryer nga një enzimë speciale polimerazë (A).

Ndarja

Pas poliadenilimit, mRNA i nënshtrohet heqjes së introneve. Procesi katalizohet nga spliceosome dhe quhet splicing.

Transmetimi

Molekula e përfunduar e proteinës më pas shkëputet nga ribozomi dhe transportohet në vendin e dëshiruar në qelizë. Disa proteina kërkojnë modifikim shtesë pas përkthimit për të arritur gjendjen e tyre aktive.

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shihni se çfarë është "Përpunimi (biologji)" në fjalorë të tjerë:

Ky term ka kuptime të tjera, shih Përpunimi (biologji). Aktiviteti përpunues, i cili përfshin përpunimin dhe ruajtjen e informacionit të nevojshëm për kryerjen e pagesave. Termi përdoret shpesh në industrinë bankare... ... Wikipedia

Shpërndarja e ARN-ve të vogla që përmbajnë shirita flokësh duke përdorur një vektor të bazuar në lentivirus dhe mekanizmin e ndërhyrjes së ARN-së në qelizat e gjitarëve Ndërhyrja e ARN-së (një ... Wikipedia

PremARN me lak të rrjedhës. Atomet e azotit në bazat janë të theksuara me ngjyrë blu, atomet e oksigjenit në shtyllën e fosfatit të molekulës me ngjyrë të kuqe Acidet ribonukleike (ARN) janë acide nukleike, polimere të nukleotideve që përmbajnë mbetjen ... ... Wikipedia

Dogma qendrore e biologjisë molekulare përgjithëson rregullin për zbatimin e informacionit gjenetik të vëzhguar në natyrë: informacioni transmetohet nga acidet nukleike në proteina, por jo në drejtim të kundërt. Rregulli u formulua nga Françesku... ... Wikipedia

PremARN me lak të rrjedhës. Atomet e azotit në baza janë të theksuara me ngjyrë blu, atomet e oksigjenit në shtyllën e fosfatit të molekulës me ngjyrë të kuqe Acidi ribonukleik (ARN) është një nga tre makromolekulat kryesore (dy të tjerat janë ... Wikipedia

Skema e sintezës së proteinave nga një ribozom Biosinteza e proteinave është një proces kompleks me shumë faza të sintezës së një zinxhiri polipeptid nga ... Wikipedia

Detyra 1. Njihuni me pamjen dhe ultrastrukturën e qelizave eukariote.

Klasifikimi i sekuencave nukleotide në gjenomën eukariote (sekuenca unike dhe të përsëritura).

Një qelizë është një njësi biologjike elementare, gjenetike dhe strukturore-funksionale. Qelizat prokariote dhe eukariote.

Leksioni nr 11. Antigjenet, veti themelore. Antigjenet e histokompatibilitetit. Përpunimi i antigjenit.

Organelet e qelizës eukariote, funksionet e tyre dhe hipotezat e origjinës.

Parimi i rregullimit të aktivitetit të gjeneve në prokariote (modeli operon) dhe eukariotët.

Përmirësuesit.

Ato përmirësojnë transkriptimin kur ndërveprojnë me proteina specifike. Përmirësuesit nuk janë sekuenca të ADN-së të vazhdueshme, por të ndërprera. Ato janë të organizuara në module (M1, M2, M3, M4). Modulet identike mund të gjenden në përmirësues të ndryshëm, por për çdo përforcues grupi i moduleve është unik. Një modul është një sekuencë e shkurtër që përbëhet nga jo më shumë se 2 kthesa të një spirale - afërsisht 20 çifte nukleotide. Modulet janë të orientuara përpara, prapa dhe madje edhe brenda gjenit. Kështu, M1, M2, M3 dhe M4 janë një përforcues i përbërë nga 4 module. Secila prej tyre njihet nga proteinat e saj, dhe ato, nga ana tjetër, ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Nëse të gjitha proteinat përkatëse janë të pranishme në qelizë, atëherë seksionit të ADN-së i jepet një konformacion i caktuar dhe fillon sinteza e mRNA.

Po përditësohet. Të gjitha qelizat somatike të një organizmi eukariotik shumëqelizor kanë të njëjtin grup gjenesh. Të gjitha gjenet në to veprojnë në nivelin e sfondit dhe nuk kanë manifestim fenotipik, dhe vetëm ato në të cilat të gjitha modulet përforcuese njihen nga proteinat e tyre shprehen dhe këto proteina ndërveprojnë me njëra-tjetrën.

Silenciatorë. Këto janë sekuenca që dobësojnë transkriptimin kur ndërveprojnë me proteinat. Me një grup të përshtatshëm proteinash, shprehja e gjeneve individuale mund të shtypet.

Disa gjene të shtypura (jo të shprehura) aktivizohen nga një kaskadë ngjarjesh të shkaktuara nga një rritje e temperaturës ose sinteza e hormoneve. Hormoni, pasi ka hyrë në qarkullimin e gjakut, lidhet me receptorët, depërton në qelizë, ndërvepron me proteinat qelizore, ndryshon konformimin e tyre, një proteinë e tillë depërton në bërthamë, lidhet me një element rregullator dhe fillon transkriptimi i gjeneve përkatëse. Ka proteina që ndërveprojnë me elementët rregullues për të bllokuar transkriptimin. Për shembull: proteina NRSF bllokon transkriptimin e gjeneve përkatëse; kjo proteinë nuk sintetizohet në neurone dhe, si rezultat, ndodh transkriptimi aktiv.

Përpunimi i ARN-së në eukariotët.

Të gjitha ARN-të i nënshtrohen post-transkriptimit. Përpunimi i rRNA dhe tRNA nuk është thelbësisht i ndryshëm nga prokariotët.

Përpunimi i ARN-së eukariote

1. Kapak. Të gjitha mRNA të sintetizuara 100%. Kapaku është një guanozinë trifosfat i metiluar i ngjitur në një pozicion të pazakontë (5' deri në 5') dhe dy ribozë të metiluar.

Funksionet: njohja e proteinave që lidhin kapak, mbrojtja kundër veprimit të ekzonukleazave

Ndërsa formohet pro-mRNA (deri në 30 nukleotide), në skajin 5" shtohet guanina, e cila domosdoshmërisht mbart purinë (adeninë, guanozinë), e cila më pas metilohet. Pjesëmarrja: guanine transferaza.

2. Poliadenilimi. Vetëm 95% e të gjitha mARN-ve, dhe janë këto 95% që hyjnë në fazën e bashkimit. 5% e tjerë nuk janë të bashkuar dhe kjo është ARN-ja e dërguar në të cilën janë të koduara interferonet alfa dhe beta dhe proteinat e histonit.

Pas përfundimit të sintezës së mRNA, poliadenidimi paraprihet nga prerja e një endokuleaze specifike). Më afër skajit të 3-të të pro-mRNA, përkatësisht 20 nukleotide pas sekuencës specifike (AAAAA), ndodh sinteza pa shabllon. Çdo lloj mARN ka një bisht të një gjatësie të caktuar, të mbuluar me proteina polyAssociating. Jetëgjatësia e mARN-së lidhet me gjatësinë e bishtit.

3. 95% e mARN-së është e bashkuar. F. Sharp, 1978. Kopjet e introneve të prera hidrolizohen në nukleotide. Kryhet nga maturazat. Ndonjëherë sRNA është i përfshirë në bashkim. Rregullat: 1. i rrethuar nga GT-AG, 2. Nuerimi mbetet, por një ekzon mund të hiqet së bashku me intronet.

Cis splicing(bashkimi intramolekular) ndodh në bërthamë. Faza e parë përfshin montimin e kompleksit të bashkimit. Më pas, ndarja ndodh në vendin e bashkimit 5"; gjatë reagimit, grumbullohen dy produkte - ekzone të lidhur saktë dhe një intron i plotë i lirë në formën e një strukture të tipit "lasso". Shumë faktorë bërthamorë të proteinave dhe komplekseve të ribonukleoproteinave - Ribonukleoproteinat e vogla bërthamore. Ky kompleks, i cili katalizon bashkimin, quhet splicingosome. Ai përbëhet nga një intron i lidhur me të paktën 5 RNP dhe disa proteina ndihmëse. Splicingosomes formohen duke çiftuar molekulat e ARN-së, duke bashkuar proteinat me ARN-në dhe duke i lidhur këto proteina me njëra-tjetrën. Produkti përfundimtar i një bashkimi të tillë është heqja e intronit dhe qepja e ekzoneve që e rrethojnë atë.

Trans-splicing ky është një shembull i bashkimit ndërmolekular. Treguar për të gjitha mARN-të në trypanosome dhe demonstruar në kërpudhat e mjaltit in vitro. Gjatë tij, lidhja e dy ekzoneve të vendosura në molekula të ndryshme të ARN-së ndodh me heqjen e njëkohshme të introneve që i rrethojnë ato.

Ndarja alternative gjendet nga Drosophila te njerëzit dhe viruset dhe indikohet për gjenet që kodojnë proteinat e përfshira në formimin e citoskeletit, kontraktimet e muskujve, montimin e receptorëve të membranës, hormonet peptide, metabolizmin e ndërmjetëm dhe transpozimin e ADN-së. Ky proces ndodh gjithashtu në splicingosome dhe shoqërohet me enzimat e përfshira në poliadenilimin. Kështu, ARNi përgjatë gjithë rrugës së saj deri në përfundimin e përkthimit mbrohet nga nukleazat me ndihmën e proteinave të lidhura me të (informiferët). Kompleksi i mARN me informofore nga ifnormozomet, plus sARN. Si pjesë e informozomeve, mRNA jeton nga disa minuta në disa ditë.

4. Redaktimi

Ndarja e tARN-së.

Intronet në gjenet e tRNA ndodhen një nukleotid pas antikodonit, më afër skajit të tretë të tARN-së. Nga 14 në 60 nukleotide. Mekanizmi i bashkimit të tARN-së është studiuar më së miri në maja, si dhe në eksperimente me eukariote dhe bimë të tjera më të ulëta. Detyra e heqjes së intronit në lak antikodon realizohet nëpërmjet pjesëmarrjes së:

Endonukleazat (njohin intronin dhe çajnë pro-tRNA në të dy vendet e bashkimit për të formuar skajet e lira 3" dhe 5" të ekzoneve)

Proteina shumëfunksionale (duke katalizuar të gjitha reaksionet përveç atij të fundit - fosfatazës)

2"fosfataza (heq monofosfatin nga fundi 2" i ekzonit terminal 5")

Ligaza (lidhje të kryqëzuara)

Ndarja e rARN-së.

Gjenet e rRNA bërthamore të eukariotëve të poshtëm përmbajnë introne të veçanta që i nënshtrohen një mekanizmi unik bashkimi. Këto janë introne të grupit I dhe nuk gjenden në gjenet e vertebrorëve. Vetitë e përgjithshme: ata vetë katalizojnë bashkimin e tyre (autosplicing), informacioni për bashkimin përmbahet në sekuenca të shkurtra të brendshme brenda intronit (këto sekuenca sigurojnë palosjen e molekulës me formimin e një strukture karakteristike hapësinore), ky bashkim inicohet nga guanozina e lirë. (ekzogjene) ose ndonjë prej derivateve të tij 5" të fosforiluar, produktet përfundimtare janë ARN lineare rRNA e pjekur dhe intronet bërthamore (rrethore)

Autosplicing 1982, mbi ciliates, Thomas Check

Ky proces është i ndjeshëm ndaj joneve të magnezit. Ky bashkim tregon se jo vetëm proteinat, por edhe pro-rRNA kanë aktivitet katalitik. Vetë-lidhja e introneve të grupit 1 ndodh në mënyrë sekuenciale në reaksionet trans-esterifikimi, ku proceset e shkëmbimit të fosfodiesterit nuk shoqërohen me hidrolizë.

Ndarja e introneve të grupit 2 nuk është shumë e zakonshme, ato gjenden në 2 gjene mitokondriale të majave: gjeni i njërës prej nënnjësive të citokrom oksidazës dhe gjenit të citokromit B gjithashtu i nënshtrohen vetë-bashkimit, por fillimi i bashkimit ndodh me pjesëmarrjen. e guanozinës endogjene, pra guanozinës së vendosur në vetë intron. Intronet e çliruara janë si një laso, ku fosfati ARN terminal 5" i intronit lidhet me një lidhje fosfodiesterike me grupin hidroksil 2" të nukleotidit të brendshëm.

Rregullimi i shprehjes së gjeneve në eukariote

Është procesi i konvertimit të një transkripti (pre-mRNA e prodhuar nga transkriptimi) në mARN të pjekur të përshtatshme për përkthim. Fazat e përpunimit:

1) Kapak
Një kapak i përbërë nga guaninë e modifikuar është ngjitur në fundin 5" të transkriptit.

2) Poliadelacioni
Nga 100 deri në 200 nukleotide adenine shtohen në fundin 3" të transkriptit.

3) Bashkim
Ky është procesi i prerjes së pjesëve të nevojshme nga transkripti dhe ngjitjes së tyre së bashku. Në eukariotët, një mesatare prej 5/6 e gjatësisë së një transkripti hidhet poshtë.

MARN e pjekur përbëhet nga 5 seksione:

1) kapak të nevojshme për

eksporti i mARN-së nga bërthama;
parandalimi i shkatërrimit të skajit 5" të mARN-së si rezultat i veprimit të ekzonukleazave;
nisja e transmetimit.

2) 5"-NTO(rajoni i papërkthyer) kodon frekuencën e transmetimit. Represorët ose aktivizuesit mund të ngjiten në UTR 5", duke ndryshuar aftësinë e kësaj mRNA për t'u lidhur me ribozomin.

3) Rajoni kodues- bëhet një transmetim prej tij. Fillon me kodonin fillestar AUG dhe përfundon me një nga tre kodonet e ndalimit.

4) 3"-NTO kodon shpejtësinë e shkatërrimit të një mARN të caktuar nga nukleazat. Represorët ose aktivizuesit mund të ngjiten në 3"-UTR, duke ndryshuar shkallën e shkatërrimit.

5) Poli-Aështë gjithashtu përgjegjës për jetëgjatësinë e mARN në citoplazmë.

Është kjo fazë që dallon zbatimin e informacionit gjenetik ekzistues në qeliza si eukariotët dhe prokariotët.

Interpretimi i këtij koncepti

Përkthyer nga anglishtja, ky term do të thotë "përpunim, përpunim". Përpunimi është procesi i prodhimit të molekulave të pjekura të acidit ribonukleik nga pre-ARN. Me fjalë të tjera, ky është një grup reaksionesh që çojnë në transformimin e produkteve primare të transkriptimit (pre-ARN të llojeve të ndryshme) në molekula tashmë funksionale.

Sa i përket përpunimit të r- dhe tARN-së, më së shpeshti vjen deri te prerja e fragmenteve të panevojshme nga skajet e molekulave. Nëse flasim për mRNA, atëherë mund të vërehet se tek eukariotët ky proces ndodh në një mënyrë shumëfazore.

Pra, pasi kemi mësuar tashmë se përpunimi është shndërrimi i një transkripti parësor në një molekulë të pjekur të ARN-së, ia vlen të vazhdojmë të shqyrtojmë veçoritë e tij.

Karakteristikat kryesore të konceptit në shqyrtim

Këto përfshijnë sa vijon:

modifikimi i të dy skajeve të molekulës dhe ARN-së, gjatë së cilës atyre u ngjiten sekuenca specifike nukleotide, duke treguar vendin e fillimit (mbarimit) të përkthimit;
Splicing është prerja e sekuencave joinformative të acidit ribonukleik që korrespondojnë me intronet e ADN-së.

Sa për prokariotët, mARN e tyre nuk i nënshtrohet përpunimit. Ka aftësinë për të punuar menjëherë pas përfundimit të sintezës.

Ku zhvillohet procesi në fjalë?

Në çdo organizëm, përpunimi i ARN-së ndodh në bërthamë. Ajo kryhet nëpërmjet enzimave të veçanta (një grup prej tyre) për çdo lloj molekule individuale. Produktet e përkthimit si polipeptidet që lexohen drejtpërdrejt nga mARN gjithashtu mund të përpunohen. Të ashtuquajturat molekula pararendëse të shumicës së proteinave - kolagjeni, imunoglobulinat, enzimat tretëse, disa hormone - i nënshtrohen këtyre ndryshimeve, pas së cilës fillon funksionimi i tyre aktual në trup.

Ne kemi mësuar tashmë se përpunimi është procesi i formimit të ARN-së së pjekur nga para-ARN. Tani ia vlen të thellohemi në natyrën e vetë acidit ribonukleik.

ARN: natyra kimike

Është një kopolimer i ribonukleotideve të pirimidinës dhe purinës, të cilat lidhen me njëri-tjetrin, ashtu si në ADN, me ura fosfodiesterike 3' - 5'.

Edhe pse këto dy lloje të molekulave janë të ngjashme, ato ndryshojnë në disa mënyra.

Karakteristikat dalluese të ARN-së dhe ADN-së

Së pari, acidi ribonukleik ka një mbetje karboni, e cila është ngjitur me bazat pirimidine dhe purine, grupet fosfate - ribozë, ndërsa ADN-ja ka 2'-deoksiribozë.

Së dyti, përbërësit e pirimidinës janë gjithashtu të ndryshëm. Përbërës të ngjashëm janë nukleotidet e adeninës, citozinës dhe guaninës. ARN përmban uracil në vend të timinës.

Së treti, ARN ka një strukturë 1-vargeshe dhe ADN-ja është një molekulë me 2 fije. Por në zinxhirin e acidit ribonukleik ka rajone me polaritet të kundërt (sekuencë plotësuese), falë të cilave zinxhiri i tij i vetëm është në gjendje të paloset dhe të formojë "shtrembër flokësh" - struktura të pajisura me karakteristika 2 spirale (siç tregohet në figurën e mësipërme).

Së katërti, për shkak të faktit se ARN është një zinxhir i vetëm që është plotësues vetëm me një nga zinxhirët e ADN-së, guanina nuk duhet domosdoshmërisht të jetë e pranishme në të në të njëjtën përmbajtje si citozina, dhe adenina - si uracili.

Së pesti, ARN mund të hidrolizohet me alkali në diesterë 2', 3'-ciklikë të mononukleotideve. Rolin e produktit të ndërmjetëm në hidrolizë e luan 2', 3', 5-triesteri, i cili është i paaftë të formohet për ADN-në gjatë një procesi të ngjashëm për shkak të mungesës së grupeve 2'-hidroksil. Krahasuar me ADN-në, qëndrueshmëria alkaline e acidit ribonukleik është një veti e dobishme për qëllime diagnostikuese dhe analitike.

Kjo sekuencë është plotësuese me zinxhirin gjenik (kodues) nga i cili "lexohet" ARN. Për shkak të kësaj vetie, molekula e acidit ribonukleik mund të lidhet në mënyrë specifike me vargun kodues, por nuk është në gjendje ta bëjë këtë me vargun jokodikues të ADN-së. Sekuenca e ARN-së, me përjashtim të zëvendësimit të T me U, është e ngjashme me atë të vargut jokodikues të gjenit.

Llojet e ARN-së

Pothuajse të gjithë janë të përfshirë në një proces të tillë siç njihen llojet e mëposhtme të ARN-së:

Shablloni (mRNA). Këto janë molekula citoplazmike të acidit ribonukleik që shërbejnë si shabllone për sintezën e proteinave.
Ribozomale (rARN). Kjo është një molekulë e ARN-së citoplazmike që luan rolin e përbërësve të tillë strukturorë si ribozomet (organelet e përfshira në sintezën e proteinave).
Transporti (tRNA). Këto janë molekula që marrin pjesë në përkthimin (përkthimin) e informacionit të mRNA në një sekuencë të aminoacideve tashmë në proteina.

Një pjesë e rëndësishme e ARN-së në formën e transkripteve të para, të cilat formohen duke përfshirë edhe qelizat e gjitarëve, i nënshtrohet degradimit në bërthamë dhe nuk luan një rol informues ose strukturor në citoplazmë.

Në qelizat njerëzore (të kultivuara) është gjetur një klasë e acideve të vogla ribonukleike bërthamore që nuk janë të përfshirë drejtpërdrejt në sintezën e proteinave, por kanë ndikim në përpunimin e ARN-së, si dhe në "arkitekturën" e përgjithshme qelizore. Madhësitë e tyre ndryshojnë, ato përmbajnë 90 - 300 nukleotide.

Acidi ribonukleik është materiali gjenetik kryesor i një numri virusesh bimore dhe shtazore. Disa viruse të ARN-së nuk kalojnë kurrë nëpër fazën e ARN-së në ADN. Por megjithatë, shumë viruse shtazore, për shembull retroviruset, karakterizohen nga përkthimi i kundërt i gjenomit të tyre të ARN-së, i drejtuar nga transkriptaza e kundërt e varur nga ARN (polimeraza e ADN-së) me formimin e një kopje të ADN-së me 2 fije. Në shumicën e rasteve, transkripti i ADN-së me 2 vargje që shfaqet, përfshihet në gjenom, duke siguruar më pas shprehjen e gjeneve virale dhe prodhimin e kopjeve të reja të gjenomave të ARN-së (gjithashtu virale).

Modifikimet pas transkriptimit të acidit ribonukleik

Molekulat e tij, të sintetizuara me ARN polimeraza, janë gjithmonë funksionalisht joaktive dhe veprojnë si prekursorë, përkatësisht para-ARN. Ato shndërrohen në molekula tashmë të pjekura vetëm pasi t'i nënshtrohen modifikimeve përkatëse post-transkriptuese të ARN-së - fazat e maturimit të saj.

Formimi i mARN-ve të pjekur fillon gjatë sintezës së ARN-së dhe polimerazës II në fazën e zgjatjes. Tashmë në skajin 5' të vargut të ARN-së në rritje gradualisht, GTP është ngjitur nga fundi 5', pastaj ortofosfati shkëputet. Guanina më pas metilohet për të formuar 7-metil-GTP. Ky grup i veçantë që gjendet në mRNA quhet "kapak" (kapak).

Në varësi të llojit të ARN-së (ribozomale, transportuese, shabllone etj.), prekursorët pësojnë modifikime të ndryshme vijuese. Për shembull, prekursorët e mARN-së i nënshtrohen bashkimit, metilimit, mbulimit, poliadenilimit dhe nganjëherë redaktimit.

Eukariotët: karakteristikat e përgjithshme

Qeliza eukariote vepron si një domen i organizmave të gjallë dhe përmban bërthamën. Përveç baktereve, arkeave, çdo organizëm është bërthamor. Bimët, kërpudhat, kafshët, duke përfshirë një grup organizmash të quajtur protistë, janë të gjithë organizma eukariote. Ato mund të jenë njëqelizore dhe shumëqelizore, por të gjitha kanë një plan të përbashkët të strukturës qelizore. Në përgjithësi pranohet se këta organizma shumë të ndryshëm kanë të njëjtën origjinë, prandaj grupi bërthamor perceptohet si një takson monofiletik i rangut më të lartë.

Bazuar në hipotezat e zakonshme, eukariotët u ngritën 1.5 - 2 miliardë vjet më parë. Një rol të rëndësishëm në evolucionin e tyre i jepet simbiogjenezës - simbiozës së një qelize eukariote që kishte një bërthamë, të aftë për fagocitozë, dhe bakteret e gëlltitura prej saj - pararendësit e plastideve dhe mitokondrive.

Prokariotët: karakteristikat e përgjithshme

Këta janë organizma të gjallë 1-qelizor që nuk kanë një bërthamë (të formuar) dhe organele të tjera membranore (të brendshme). E vetmja molekulë e madhe rrethore e ADN-së me 2 fije që përmban pjesën më të madhe të materialit gjenetik të një qelize është ajo që nuk formon një kompleks me proteinat e histonit.

Prokariotët përfshijnë arkeat dhe bakteret, duke përfshirë cianobakteret. Pasardhësit e qelizave pa bërthama janë organelet eukariote - plastide, mitokondri. Ato ndahen në 2 takson brenda rang domenit: Archaea dhe Bacteria.

Këto qeliza nuk kanë një mbështjellës bërthamor; paketimi i ADN-së ndodh pa përfshirjen e histoneve. Lloji i ushqimit të tyre është osmotrofik, dhe materiali gjenetik përfaqësohet nga ai i cili është i mbyllur në një unazë dhe ka vetëm 1 replikon. Prokariotët kanë ende organele që kanë një strukturë membranore.

Dallimi midis eukariotëve dhe prokariotëve

Tipari themelor i qelizave eukariote lidhet me praninë e aparatit gjenetik në to, i cili ndodhet në bërthamë, ku mbrohet nga një membranë. ADN-ja e tyre është lineare, e lidhur me proteinat histonike, proteina të tjera kromozomale që mungojnë në baktere. Si rregull, ato përmbajnë 2 faza bërthamore. Njëra ka një grup haploid kromozomesh, dhe më pas duke u bashkuar, 2 qeliza haploide formojnë një diploid, i cili tashmë përmban një grup të dytë kromozomesh. Ndodh gjithashtu që me ndarjen e mëvonshme qeliza përsëri të bëhet haploide. Ky lloj cikli jetësor, si dhe diploiditeti në përgjithësi, nuk është tipik për prokariotët.

Dallimi më interesant është prania e organeleve të veçanta në eukariotët, të cilët kanë aparatin e tyre gjenetik dhe riprodhohen me ndarje. Këto struktura janë të rrethuara nga një membranë. Këto organele janë plastide dhe mitokondri. Për sa i përket aktivitetit dhe strukturës së tyre jetësore, ato janë çuditërisht të ngjashme me bakteret. Kjo rrethanë i shtyu shkencëtarët të mendojnë se ata janë pasardhës të organizmave bakterialë që hynë në simbiozë me eukariotët.

Prokariotët kanë një numër të vogël organelesh, asnjëra prej të cilave nuk është e rrethuar nga një membranë e dytë. Atyre u mungojnë retikulumi endoplazmatik dhe lizozomet.

Një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis eukariotëve dhe prokariotëve është prania e fenomenit të endocitozës tek eukariotët, duke përfshirë edhe fagocitozën në shumicën e grupeve. Kjo e fundit është aftësia për të kapur, duke u mbyllur në një vezikulë membranore, dhe më pas për të tretur grimca të ndryshme të ngurta. Ky proces siguron funksionin më të rëndësishëm mbrojtës në trup. Shfaqja e fagocitozës me sa duket është për shkak të faktit se qelizat e tyre janë me madhësi mesatare. Organizmat prokariote janë në mënyrë disproporcionale më të vogla, kjo është arsyeja pse gjatë evolucionit të eukarioteve lindi nevoja e lidhur me furnizimin e qelizës me një sasi të konsiderueshme ushqimi. Si rezultat, midis tyre u ngritën grabitqarët e parë të lëvizshëm.

Përpunimi si një nga fazat e biosintezës së proteinave

Kjo është faza e dytë, e cila fillon pas transkriptimit. Përpunimi i proteinave ndodh vetëm tek eukariotët. Ky është maturimi i mRNA. Për të qenë të saktë, kjo është heqja e rajoneve që nuk kodojnë për një proteinë dhe shtimi i kontrolleve.

konkluzioni

Ky artikull përshkruan se çfarë është përpunimi (biologjia). Ai gjithashtu shpjegon se çfarë është ARN, janë renditur llojet e saj dhe modifikimet pas transkriptimit. Janë marrë parasysh tiparet dalluese të eukariotëve dhe prokariotëve.

Së fundi, vlen të kujtojmë se përpunimi është procesi i formimit të ARN-së së pjekur nga para-ARN.

Menjëherë pas sintezës, transkriptet primare të ARN-së, për arsye të ndryshme, nuk kanë ende aktivitet, janë "të papjekur" dhe më pas i nënshtrohen një sërë ndryshimesh të quajtura përpunim. Në eukariotët, të gjitha llojet e pre-ARN përpunohen; në prokariotët, përpunohen vetëm prekursorët e rRNA dhe tRNA.

Përpunimi i pararendësit të ARN-së së dërguar

Gjatë transkriptimit të seksioneve të ADN-së që mbartin informacione rreth proteinave, formohen ARN heterogjene bërthamore, në madhësi shumë më të mëdha se mRNA. Fakti është se për shkak të strukturës mozaike të gjeneve, këto ARN heterogjene përfshijnë rajone informative (eksone) dhe jo-informative (introne).

1. Bashkim bashkoj- ngjitja e prapanicës) është një proces i veçantë në të cilin, me pjesëmarrje ARN të vogla bërthamore Intronet hiqen dhe ekzonet mbahen.

Sekuenca e ngjarjeve të bashkimit

2. Kapak kapak– header) – ndodh gjatë transkriptimit. Procesi konsiston në shtimin e karbonit 5" N7-metil-guanozinë në 5"-trifosfatin e nukleotidit terminal të pre-mARN-së.

"Kapaku" është i nevojshëm për të mbrojtur molekulën e ARN-së nga ekzonukleazat që punojnë nga skaji 5", si dhe për lidhjen e mARN-së me ribozomin dhe për fillimin e përkthimit.

3. Poliadenilimi– me ndihmën e polimerazës poliadenilate duke përdorur molekulat ATP, nga 100 deri në 200 nukleotide adenil ngjiten në skajin 3" të ARN-së, duke formuar një fragment poliadenil - bishtin poli(A). Bishti poli(A) është i nevojshëm për të mbrojtur molekula e ARN-së nga ekzonukleazat, duke punuar nga fundi 3".

Paraqitja skematike e ARN-së mesazhere pas përpunimit

Përpunimi i pararendësit të ARN-së ribozomale

Pararendësit e rARN-së janë molekula më të mëdha në krahasim me rARN-të e pjekura. Maturimi i tyre zbret në prerjen e ARN-së preribozomale në forma më të vogla, të cilat janë të përfshira drejtpërdrejt në formimin e ribozomit. Në eukariotët, ekzistojnë katër lloje të rRNA - 5S-, 5.8S-, 18S- dhe 28S-rARN. Në këtë rast, ARN 5S sintetizohet veçmas dhe ARN-ja e madhe preribozomale 45S shkëputet nga specifike nukleazat me formimin e 5.8S rARN, 18S rARN dhe 28S rARN.

Në prokariotët, molekulat e ARN-së ribozomale kanë veti krejtësisht të ndryshme (5S-, 16S-, 23S-rRNA), e cila është baza për shpikjen dhe përdorimin e një numri antibiotikësh në mjekësi.