ДНК и РНК: Определение, характеристики, разлики и обсъждане на процеса

ДНК и РНК: Определение, характеристики, разлики и обсъждане на процеса – Какво е значението и разликата между ДНК и РНК? По този повод Относно knowledge.co.id ще го обсъдим и разбира се други неща, които също го обхващат.

Нека разгледаме заедно дискусията в статията по-долу, за да я разберем по-добре.

---

ДНК и РНК: Определение, характеристики, разлики и обсъждане на процеса

---

ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) или дезоксирибонуклеинова киселина (ADN) е вид биомолекула, която съхранява инструкции – генетичните инструкции на всеки организъм и много видове вируси са нуклеинови киселини, които са вътре в живите клетки живот. Междувременно РНК (рибонуклеинова киселина) или рибонуклеинова киселина е полимерна молекула, която участва в различни биологични роли в декодирането, кодирането, регулирането и генната експресия.

---

ДНК структура

ДНК е генетичният материал, открит във всички живи клетки и повечето вируси. ДНК носи информацията, необходима за синтеза и репликацията на протеини.

Структура на двойна спирална верига на ДНК Всяка верига е полинуклеотид и се състои от нуклеотиди, всеки от които е съставен от три единици захар, основа и фосфат. Вътре в нуклеотида има нуклеозид, който е захар, свързана с основа. Всеки нуклеотид в полинуклеотид е свързан чрез едни и същи химични връзки (базови връзки). Нуклеотидната структура се състои от.

• Една захарна молекула

Има два вида захар, а именно рибоза (пентоза) и диоксирибоза (алдопентоза).

• базови двойки

Има два вида базови двойки, а именно пурини и пиримидини. Пурините се състоят от аденин (A) и гуанин (G) с водородни единични връзки. Междувременно пиримидинът се състои от цитозинин (S) и тимин (T). Базовите двойки са свързани чрез водородни връзки, пурините са свързани с пиримидин (AT с две водородни връзки), докато (G-S с три водородни връзки).

• Фосфат

Фосфатите, свързани с пентозни захари, образуват връзка, наречена фосфодиестерна връзка.

---

Характеристики на ДНК

ДНК има структура, подобна на верига, с усукана двойна спирала, която може да се самовъзпроизвежда. Освен това има и други характеристики на ДНК, включително:

• Размерът на хаплоидните клетки достига 3x 10 9 базови двойки
• Една хромозома е с дължина ± 7 cm
• Веригата може да бъде разделена (денатурация поради алкални и високи температури)

Денатурация може да възникне, когато ДНК е в горещи условия, близки до 1000 по Целзий, така че ще се раздели, особено ДНК с партньор A-T бази, които имат само две водородни връзки, тъй като G-C базовите двойки имат 3 водородни двойки, ще бъдат по-устойчиви на горещ. И може да преживее ренатурация, когато се върне към пълното си състояние (температурните спадове), като непокътнатата РНК се среща отново с подходящия си партньор.

• Служи като генетичен материал (носител на характер)

ДНК като генетичен материал функционира в генната експресия, ДНК регулира всички клетъчни дейности и е в състояние да образува протеинови шаблони, необходими на клетките.

• Репликира/умножава се на две с еднакъв състав и функции в протеиновия синтез.

---

репликация на ДНК

Трябва да се отбележи, че репликацията на ДНК е полуконсервативна, тоест и двете ДНК вериги действат като адепти за производството на нови ДНК вериги. Тогава това е и процесът на подготовка на генетичен материал за разделяне (възпроизвеждане). Прокариотните клетки непрекъснато репликират ДНК. При еукариотите времето на репликация на ДНК е силно регулирано, а именно по време на фазата на клетъчния цикъл, преди митоза или мейоза.

Скоростта на репликация на еукариотните организми е 10 пъти по-голяма от тази на прокариотите (тъй като рибозомите в еукариотните клетки са извън ядрото, така че иРНК трябва да премине през ядрената мембрана). Междувременно репликацията на човешкия геном отнема 8 часа. Репликацията е полуконсервативна и протича в две посоки, посоката на синтез от 5 до 3. Следват етапите на репликация на ДНК:

---

Етапи на репликация на ДНК

• ---

  Етапи на започване

Отваряне на двойната спирална верига с помощта на ДНК хеликаза. Хеликазата преобразува АТФ в АДФ като енергия за отваряне и разширяване на отделни клонове на ДНК верига. ДНК хеликазата е протеин, който подпомага етапа на репликация на ДНК, състоящ се от:

• • Helicase II/III, който прикрепя шаблона, чиято следваща верига ('3-5') става насочена ('5-3')
  • Rep протеин, който се свързва с първата верига, която се синтезира и се пренасочва към „3-5“

• ДНК започва да се репликира от ДНК полимераза III

С помощта на топоизомераза (ДНК гираза), която намалява напрежението на ДНК веригите, след което ДНК веригите Единичните вериги са прикрепени чрез едноверижни свързващи протеини, за да се предотврати образуването на двойна спирала връщане.

• ДНК веригата се удължава, за да образува нова единична ДНК верига.
  • Водеща нишка: нови нишки в правилната посока от '5-3'
  • Изоставаща нишка: нови нишки, които са насочени от „3-5“, така че да имат пукнатини в нишките
• Първичната РНК има първични ензими за прикрепване на първична РНК, първичните ензими са в състояние да образуват фрагменти на Okazaki. РНК праймерите започват да синтезират ДНК само веднъж от водещата верига, докато изоставащата верига започва от всеки фрагмент на Okazaki.
• Ензимът примаза може да се комбинира с други полипептиди и по това време примозомата е активна, примозомата променяйки посоката на синтез от '3-5' на '5-3', примозомата ще се появи само когато първичната РНК Безплатно.
• РНК праймерите се освобождават по-късно, след което се поемат от ДНК полимераза I, за да бъдат синтезирани, докато се доближи до частите на фрагмента на Okazaki, които го предхождат, след което посоката на синтеза се променя на "5-3"
  Съседните фрагменти на Okazaki се свързват с ДНК лигаза

---

Хипотеза за репликация на ДНК

Има три хипотези за репликацията на ДНК, които обясняват как нишките на двойната спирала на ДНК правят копия в процеса на репликация на ДНК, които са както следва:

• Първият Консервативна хипотеза, нишките на двойната спирала на ДНК образуват нови нишки в едно цяло
• Тогава Полуконсервативна хипотеза, нишките на двойната спирала на ДНК се отварят и след това всяка образува нова верига като допълнение
• Така Хипотеза за разпръскване, смес от старите и новообразуваните нишки на двойна спирала на ДНК

---

Ремонт на ДНК

Ремонтът на ДНК е процес на възстановяване на повредена ДНК, включително поради:

• Основна модификация (химични промени, загуба на бази, ковалентни връзки между съседни бази)
• Неуспех на ДНК транскрипция и транслация
• Тежко увреждане на ДНК (разкъсване на ДНК)

Възстановяването на ДНК се групира по 3 начина, а именно:

• Разкриване на щети, незабавно заменен

Това е най-лесният начин, защото не е необходимо да се изрязва ДНК, а просто трябва да се смени.

• Отстраняване на щети, отстранени

По-сложно, защото трябва да направи рязане, за да замени, и е разделено на:

• • Възстановяване чрез изрязване на основата чрез проста замяна на една повредена основа с друга.
  • Поправяне на несъответствие чрез заместване на несъответстващата основа с ензими.
  • Възстановяване чрез изрязване на нуклеотиди чрез изрязване на един от увредените ДНК сегменти.

Толерантността към щети, толерирането на грешката, се разделя на,

• • Хомолонна рекомбинация (HR), използваща сестрински хроматиди за възстановяване на щети (без делеции).
  • Нехомоложно крайно свързване (NHEJ), ако прекъсването не е същото, то първо ще бъде сплескано с екзонуклеуса, след това има определен ензим, който работи и ще се комбинира (с делеция).

---

структура на РНК

РНК е макромолекула, която функционира като съхранение и разпространение на генетична информация, която се среща само в определени вируси.

РНК е единична полинуклеотидна верига или наричана още единична спирала. Всеки рибонуклеотид се състои от три молекулни групи, а именно 5 въглерода, азотна основа и фосфатна група. За разлика от ДНК, пиримидиновите базови двойки в РНК се състоят от цитозин (S) и урацил (U). Двойките пуринови бази се състоят от аденин (А) и тимин (Т).

---

тип РНК

Има три вида РНК, които ще се образуват, когато е необходимо в процеса на протеинов синтез, включително:

• • рибозомна РНК (рРНК). RNAr се отпечатва от ДНК в ядрото. RNAr е основният структурен компонент в рибозомата, който е подреден в субединици, което спомага за свързването между кодона и антикодона в рибозомата.
  • трансферна РНК (тРНК). tRNA има три къси базови последователности в единия край, наречени антикодон, които носят киселината специфични аминокиселини от цитоплазмата, които са полезни в протеиновия синтез, а именно секвенирането на аминокиселини според тяхната кодонна последователност rRNAd.
  • Информационна РНК (mRNA), известна още като информационна РНК (dRNA). RNAd е генетичният код (кодон) от основната хромозома до рибозомата. След това генетичният код на RNAd се превръща в шаблон за определяне на последователността на аминокиселините в полипептидната верига.

• Синтез на протеини

Протеинът е най-големият органичен компонент в клетките на нашето тяло (10-15%). Клетъчните протеини са маркери за определени метаболитни заболявания. Следователно протеинът играе важна роля в клетъчния метаболизъм. Ензимите, витамините, регулаторните вещества, някои хормони също са протеини.

• Синтез на протеини в прокариоти - еукариоти

Синтезът на протеини е динамичен процес, който може да се променя в зависимост от околната среда. Има разлики в процеса на синтез на протеини в прокариотни и еукариотни клетки ДНК в цитоплазмата, а именно:

• • Прокариоти:
    • ДНК в цитоплазмата
    • Процесите на транскрипция и транслация протичат в цитоплазмата
    • Първичният РНК продукт, получен в резултат на транскрипцията на ДНК, може да функционира веднага
  • Еукариотни.
    • ДНК в ядрото
    • Процесът на транскрипция се извършва в ядрото, докато транслацията се извършва в рибозомата
    • Първичната РНК трябва да премине процес на узряване преди това, за да стане функционална РНК.

В еукариотните клетки процесът на транскрипция и узряване на тази първична РНК се извършва в клетъчното ядро. Зреенето е под формата на процес на затваряне за създаване на капачки в 5' края със 7-метил-гуанозин. Освен капачка; Има и добавяне на полиаденилатна опашка в 3' края. Количеството на добавяне на поли А варира от 100-200 азотни бази.

Освен това, първичната РНК претърпява сплайсинг (отрязване/изчерпване на интрони от SnRNA и HnRN протеин с рибозоми, които са рибонуклеинови ензими като катализатор). Когато настъпи сплайсинг на РНК, се образуват подобни на кука структури. След завършване на този процес, първичната РНК е станала функционална (превръща се в съзряване на m-RNA). Следващата фаза е транспортирането на тази зряла РНК през ядрената мембрана до рибозомите в цитоплазмата.

---

Етапи на протеиновия синтез

Протеиновият синтез протича на два етапа, а именно транскрипция и транслация.

• Транскрипция

На този етап кодоните на нишките на ДНК се копират в РНК. m-RNA служи като посредник между ДНК и протеини, които ще бъдат синтезирани по-късно. Този процес се извършва в система за транскрипция, наречена цистрон. Посока на копиране на кодони от 5' до 3' краища

От мястото на започване (AUG) до мястото на прекратяване (UAG, UAA, UGA)
РНК полимеразата се прикрепя към промотора на ДНК веригата и разделя двете ДНК вериги.
Нуклеотидните вериги на РНК са свободни да се движат и водородните връзки завършват основите на ДНК веригите.
РНК полимеразата се свързва с нуклеотидната верига на РНК в посока 5' към 3'.
Формираната РНК верига се отделя от ДНК веригата.
иРНК се транспортира до ендоплазмения ретикулум.
След това рибозомата чете иРНК последователността. За да се преобразува иРНК в протеинова форма, тРНК се използва за четене на иРНК последователности. Едно четене превежда 3 нуклеотида в една аминокиселина.

Изискването за осъществяване на транскрипция е взаимодействието между промотора и ензима РНК полимераза. Промоторът е тригер на транскрипция и абсолютно изискване за извършване на транскрипция. Ензим РНК полимераза:

При прокариотите има само 1 вид РНК-полимераза
При еукариотите има 3 вида РНК-полимераза (I, II, III)

Първият полимераза I кодиране на рибозомна ДНК
Второ Полимераза II кодират гените, които работят по време на транскрипция, pre m-RNA, snu-RNA, m-RNA и малка част от sn-RNA
Финал полимераза III кодират t-РНК и малки РНК, например sn-РНК

Има три етапа, а именно:

Иницииране: появата на промотор в резултат на прикрепването на РНК полимераза към специфичен участък от ДНК.
Удължаване: възниква по време на процеса на транскрипция, докато промоторът е в края (терминатор).
Прекратяване: промоторът спира транскрибирането на ДНК поради терминатора и произвежда m-RNA веригата

В една ДНК верига има много РНК полимерази, които могат да работят по определени участъци, което може произвеждат m-RNA, така че клетките са способни да произвеждат много протеини от същия тип за кратко време също.

• превод

Транслацията е процес на транслиране на m-RNA кодони в полипептиди (аминокиселинни последователности) в рибозомата. Транслацията на един кодон произвежда една аминокиселина. Започва с транслацията на триплетните кодони от началото до края.

Етапът на транслация включва r-РНК (рибозомна РНК).Рибозомите се разделят на два вида, а именно малки субединици която е съставена от една m-RNA, докато голямата субединица е съставена от две m-RNA и няколко вида протеин в вътре. Тези две субединици няма да се обединят, докато не настъпи протеинов синтез.

Този процес е разделен на три етапа, а именно: започване, удължаване и прекратяване.

• • Посвещение

Започва с прикрепването на малката рибозомна единица към 5' края на RNAd.
Първата tRNA (инициатор) пристига, носейки аминокиселината метионин с UAC антикодона върху RNAd точно при началния кодон AUG на позиция P.
Процесът на свързване на голяма единица рибозома към малка единица рибозома.
Голямата единица рибозома има 3 специални позиции на прикрепване на tRNA, а именно A, P и E. Най-дясната позиция на А е входната точка за тРНК, която носи аминокиселини. След това позицията P в средата като място за tRNA за освобождаване на аминокиселини. Междувременно позицията Е в най-лявата част е мястото, където тРНК излиза от рибозомата.

• • удължаване

Удължаването започва с появата на нова t-RNA, която носи нова аминокиселина и антикодон.
Настъпи промяна в t-RNA с отварящата аминокиселина (AUG-lock) с новата t-RNA с анти кодон и нова аминокиселина (голямата подединица има три страни или места, а именно E-място, P-място и А-сайт.

Така че преминаването от A-мястото към P-мястото, но в началото на отварянето ключовата t-РНК незабавно заема A-мястото и се измества, докато не бъде освободена в E-мястото)
Пристига нова t-RNA и след това има удължаване на аминокиселинната последователност, която след това се подрежда в полипептид

• • Прекратяване на договора
    • Полимеразата се отделя при терминатора (терминационен кодон)
    • Протеинът на освобождаващия фактор се свързва със стоп кодон.
    • Добавяне на вода към полипептидната верига.
    • Преводът спира, защото стоп кодонът не може да се свърже с аминозилРНК.
    • Полипептидната верига се отделя от рибозомата.
    • Процесът завършва, когато рибозомата освободи иРНК и се дисоциира на 3' и 5' субединици

---

Дискусия върху ДНК

ДНК има нуклеинова киселина, състояща се от полинуклеотиди на диокнуклеотидни единици, чиито градивни елементи са диоксинуклеотиди. Тази генетична информация обикновено е набор от команди, които регулират клетките да правят нещо.

ДНК на английски се нарича дезоксирибонуклеинова киселина, докато на индонезийски се нарича дезоксирибонуклеинова киселина. Химическият състав на ДНК е полимер, изграден от дълги вериги от нуклеотиди.

• ДНК функция

Основната функция на ДНК е да носи генетичен материал. Функцията на ДНК обаче е много широка, а именно както следва:

• • Пренасяне на генетичен материал от поколение на поколение
  • Контролирайте живота пряко или косвено
  • Като автокатализатор или самовъзпроизвеждащ се
  • Като хетерокатализатор или извършване на синтез на други съединения

---

Дискусия върху РНК

РНК има нуклеинова киселина, състояща се от полинуклеотиди на мононуклеотидни единици. РНК полимерите са съставени от редуващи се връзки между фосфатната група на един нуклеотид и рибозната захарна група и друг нуклеотид.

• РНК функция

За функцията на РНК, както следва.

• • Като хранилище на информация.
  • Като посредник между ДНК и протеин в процеса на генетична експресия, що се отнася до живите организми.

---

Разлика между ДНК и РНК

• Пентозната част на ДНК е рибоза, докато пентозната част на РНК е диоксирибоза.
• Молекулярната форма на ДНК е двойна спирала, докато формата на молекулата на РНК е под формата на единична верига, която е сгъната, така че е подобна на двойна верига.
• РНК съдържа основите аденин, гуанин и цитозин като ДНК, но РНК не съдържа тимин, който вместо това съдържа урацил.
• ДНК е в хромозомите, докато РНК зависи от вида на РНК като втората РНК, открита в p RNA или t RNA ядра се намират в цитоплазмата, докато r RNA (рибозомна RNA) се намира в цитоплазмата рибозома.
• Естествено ДНК образува РНК, докато РНК образува протеини, които са от съществено значение за живите същества, като образуване на кръвни мускули, органи на тялото, хормони, ензими и други.

Така рецензията от Относно knowledge.co.id относно ДНК и РНК: Определение, характеристики, разлики и обсъждане на процеса, надявам се, че може да допринесе за вашето прозрение и знания. Благодарим ви за посещението и не забравяйте да прочетете други статии.