DNA ja RNA: protsessi määratlus, omadused, erinevused ja arutelu

DNA ja RNA: protsessi määratlus, omadused, erinevused ja arutelu – Mis on DNA ja RNA tähendus ja erinevus? Sel puhul Teave saidi know.co.id kohta arutab seda ja muidugi muid asju, mis samuti seda hõlmavad.

Vaatame koos allolevas artiklis arutelu, et seda paremini mõista.

---

DNA ja RNA: protsessi määratlus, omadused, erinevused ja arutelu

---

DNA (desoksüribonukleiinhape) või desoksüribonukleiinhape (ADN) on teatud tüüpi biomolekul, mis salvestab juhiseid – iga organismi ja paljude viirustüüpide geneetilised juhised on nukleiinhapped, mis asuvad elusrakkudes elu. Samal ajal on RNA (ribonukleiinhape) või ribonukleiinhape polümeeri molekul, mis osaleb mitmesugustes bioloogilistes rollides dekodeerimisel, kodeerimisel, reguleerimisel ja geeniekspressioonil.

---

DNA struktuur

DNA on geneetiline materjal, mida leidub kõigis elusrakkudes ja enamikes viirustes. DNA kannab endas valkude sünteesiks ja replikatsiooniks vajalikku informatsiooni.

DNA kaksikheeliksi ahela struktuur Iga ahel on polünukleotiid ja koosneb nukleotiididest, millest igaüks koosneb kolmest suhkru, aluse ja fosfaadi ühikust. Nukleotiidi sees on nukleosiid, mis on alusega seotud suhkur. Iga polünukleotiidi nukleotiid on seotud samade keemiliste sidemetega (alussidemetega). Nukleotiidi struktuur koosneb.

• Üks suhkru molekul

Suhkruid on kahte tüüpi, nimelt riboos (pentoos) ja dioksüriboos (aldopentoos).

• aluspaarid

Aluspaare on kahte tüüpi, nimelt puriinid ja pürimidiinid. Puriinid koosnevad adeniinist (A) ja guaniinist (G) vesiniku üksiksidemetega. Samal ajal koosneb pürimidiin tsütosiinist (S) ja tümiinist (T). Aluspaarid on ühendatud vesiniksidemetega, puriinid on seotud pürimidiinidega (A-T kahe vesiniksidemega), samas kui (G-S kolme vesiniksidemega).

• fosfaat

Pentoossuhkrutega seotud fosfaadid moodustavad sideme, mida nimetatakse fosfodiestersidemeks.

---

DNA omadused

DNA-l on ahelataoline struktuur, keerdunud topeltheeliksiga, mis suudab ise paljuneda. Lisaks on DNA-l ka teisi omadusi, sealhulgas:

• Haploidsete rakkude suurus ulatub 3x 10 9 aluspaarini
• Üks kromosoom on ± 7 cm pikk
• Ahela saab eraldada (denaturatsioon leelise ja kuuma temperatuuri tõttu)

Denaturatsioon võib toimuda siis, kui DNA on kuumades tingimustes 1000 Celsiuse lähedal, nii et see eraldub, eriti DNA partneriga A-T alused, millel on ainult kaks vesiniksidet, kuna G-C aluspaaridel on 3 vesinikupaari, on vastupidavamad kuum. Ja võib kogeda renaturatsiooni, kui see naaseb oma täielikku olekusse (temperatuur langeb), puutumata RNA-ga kohtudes uuesti sobiva partneriga.

• Toimib geneetilise materjalina (märgikandjana)

DNA kui geneetiline materjal, toimib geeniekspressioonis, DNA reguleerib kõiki rakutegevusi ja on võimeline moodustama rakkudele vajalikke valgumalle.

• Replitseerib/korrutab end kaheks sama koostisega funktsioonidega valgusünteesis.

---

DNA replikatsioon

Tuleb märkida, et DNA replikatsioon on poolkonservatiivne, st mõlemad DNA ahelad toimivad uute DNA ahelate valmistamisel asjatundjatena. Siis on see ka geneetilise materjali ettevalmistamine jagunemiseks (paljundamiseks). Prokarüootsed rakud replitseerivad pidevalt DNA-d. Eukarüootides on DNA replikatsiooni ajastus tugevalt reguleeritud, nimelt rakutsükli faasis, enne mitoosi või meioosi.

Eukarüootsete organismide replikatsioonikiirus on 10 korda suurem kui prokarüootidel (kuna eukarüootsete rakkude ribosoomid asuvad väljaspool tuuma, siis peab mRNA läbima tuumamembraani). Samal ajal võtab inimese genoomi replikatsioon aega 8 tundi. Replikatsioon on poolkonservatiivne ja toimub kahes suunas, sünteesi suund 5 kuni 3. DNA replikatsiooni etapid on järgmised:

---

DNA replikatsiooni etapid

• ---

  Algatamise etapid

Double Helix Chain avamine DNA Helicase abil. Helikaas muudab ATP ADP-ks energiaks, et avada ja pikendada eraldi DNA ahela harusid. DNA helikaas on valk, mis aitab kaasa DNA replikatsioonifaasile ja koosneb:

• • Helicase II/III, mis kinnitab malli, mille lõpuahel ('3-5') muutub suunavaks ('5-3')
  • Rep-valk, mis seondub esimese sünteesitava ahelaga ja suunatakse ümber 3-5-le

• DNA hakkab replitseerima DNA polümeraas III abil

Abistab topoisomeraas (DNA güraas), mis vähendab DNA ahelate pinget, misjärel DNA ahelad Üksikud ahelad on kinnitatud üheahelaliste siduvate valkude abil, et vältida topeltheeliksi moodustumist tagasi.

• DNA ahel pikendatakse, moodustades uue üksiku DNA ahela.
  • Juhtsuund: uued ahelad õiges suunas alates '5-3'
  • Mahajäänud kiud: uued kiud, mis on suunatud '3-5'lt, nii et nende kiududes tekivad praod
• Primaarses RNA-s on primaasensüümid primaarse RNA kinnitamiseks, primaasensüümid on võimelised moodustama Okazaki fragmente. RNA praimerid hakkavad DNA-d sünteesima ainult üks kord juhtivast ahelast, samas kui mahajäänud ahel algab igast Okazaki fragmendist.
• Primaasensüüm võib kombineerida teiste polüpeptiididega ja sel ajal on aktiivne primosoom, primosoom muutes sünteesi suunda '3-5'-lt '5-3', ilmub primosoom ainult siis, kui esmane RNA tasuta.
• RNA praimerid vabastatakse hiljem, seejärel võtab sünteesimiseks üle DNA polümeraas I, kuni see läheneb sellele eelnenud Okazaki fragmendi osadele, seejärel muudetakse sünteesi suund '5-3'.
  Külgnevad Okazaki fragmendid on ühendatud DNA ligaasiga

---

DNA replikatsiooni hüpotees

DNA replikatsiooni kohta on kolm hüpoteesi, mis selgitavad, kuidas DNA topeltheeliksi ahelad teevad DNA replikatsiooni protsessis koopiaid, mis on järgmised:

• Esimene Konservatiivne hüpotees, moodustavad DNA kaksikheeliksi ahelad ühes tükis uued ahelad
• Siis Poolkonservatiivne hüpotees, avanevad DNA kaksikheeliksi ahelad ja seejärel moodustavad kumbki komplemendina uue ahela
• Niisiis Hajutamise hüpotees, segu vanadest ja äsja moodustunud DNA kaksikheeliksi ahelatest

---

DNA parandamine

DNA parandamine on kahjustatud DNA parandamise protsess, sealhulgas:

• Aluse modifitseerimine (keemilised muutused, aluste kadu, kovalentsed sidemed külgnevate aluste vahel)
• DNA transkriptsiooni ja translatsiooni ebaõnnestumine
• Tõsine DNA kahjustus (DNA purunemine)

DNA parandamine on rühmitatud kolmel viisil, nimelt:

• Vigastuse kõrvaldamine, kohe vahetatud

See on lihtsaim viis, sest DNA-d pole vaja lõigata, see tuleb lihtsalt välja vahetada.

• Kahjustuse eemaldamine, eemaldatud

Keerulisem, kuna asendamiseks tuleb seda lõigata ja see jaguneb järgmisteks osadeks:

• • Aluse väljalõike parandamine, asendades lihtsalt ühe kahjustatud aluse ja teise.
  • Mittevastavuse parandamine, asendades sobimatu aluse ensüümidega.
  • Nukleotiidide ekstsisiooni parandamine, lõigates ühe kahjustatud DNA segmendi.

Kahjutaluvus ehk vea taluvus jaguneb järgmisteks osadeks:

• • Homolongous rekombinatsioon (HR), kasutades sõsarkromatiide kahjustuste parandamiseks (ilma deletsioonideta).
  • Mittehomoloogne otsühendus (NHEJ), kui katkestus ei ole sama, siis tasandatakse see esmalt eksonukleusiga, seejärel on teatud ensüüm, mis töötab ja ühineb (deletsiooniga).

---

RNA struktuur

RNA on makromolekul, mis toimib ainult teatud viirustes leiduva geneetilise teabe talletamise ja levitamisena.

RNA on üksik polünukleotiidahel või seda nimetatakse ka üksikuks heeliksiks. Iga ribonukleotiid koosneb kolmest molekulaarsest rühmast, nimelt 5 süsinikust, lämmastiku alusest ja fosfaatrühmast. Erinevalt DNA-st koosnevad RNA pürimidiini aluspaarid tsütosiinist (S) ja uratsiilist (U). Puriini aluspaarid koosnevad adeniinist (A) ja tümiinist (T).

---

RNA tüüp

Valkude sünteesi käigus moodustuvad vajaduse korral kolme tüüpi RNA-d, sealhulgas:

• • ribosomaalne RNA (rRNA). RNAr on tuumas jäljendatud DNA-ga. RNAr on ribosoomi peamine struktuurikomponent, mis on jaotatud subühikuteks, mis aitab kinnituda koodoni ja antikoodoni vahel ribosoomis.
  • RNA (tRNA) ülekandmine. tRNA ühes otsas on kolm lühikest alusjärjestust, mida nimetatakse antikoodoniks ja mis kannavad hapet spetsiifilised aminohapped tsütoplasmast, mis on kasulikud valgusünteesiks, nimelt aminohapete järjestamiseks vastavalt nende koodonjärjestusele rRNAd.
  • Messenger RNA (mRNA), tuntud ka kui messenger RNA (dRNA). RNAd on geneetiline kood (koodon) tuumkromosoomist ribosoomini. RNAd geneetiline kood muutub seejärel malliks polüpeptiidahela aminohapete järjestuse määramiseks.

• Valkude süntees

Valk on meie keharakkudes suurim orgaaniline komponent (10-15%). Rakuvalgud on teatud ainevahetushaiguste markerid. Seetõttu mängib valk rakkude ainevahetuses olulist rolli. Ensüümid, vitamiinid, reguleerivad ained, teatud hormoonid on samuti valgud.

• Valkude süntees prokarüootides – eukarüootides

Valkude süntees on dünaamiline protsess, mis võib olenevalt keskkonnast muutuda. Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude DNA valkude sünteesi protsessis on tsütoplasmas erinevusi, nimelt:

• • Prokarüootid:
    • DNA tsütoplasmas
    • Transkriptsiooni ja translatsiooni protsessid toimuvad tsütoplasmas
    • DNA transkriptsioonist tulenev primaarne RNA saadus võib kohe toimida
  • Eukarüootne.
    • DNA tuumas
    • Transkriptsiooniprotsess toimub tuumas, translatsioon aga ribosoomis
    • Primaarne RNA peab eelnevalt läbima küpsemisprotsessi, et muutuda funktsionaalseks RNA-ks.

Eukarüootsetes rakkudes toimub selle primaarse RNA transkriptsiooni- ja küpsemisprotsess raku tuumas. Laagerdumine toimub korkimise protsessina, mille käigus tehakse 5'-otsast korgid 7-metüülguanosiiniga. Lisaks ülempiirile; Samuti on 3' otsas lisatud polüadenülaadi saba. Polü A lisamise kogus varieerub vahemikus 100-200 lämmastiku alust.

Lisaks läbib primaarne RNA splaissimise (intronite lõikamine/kahjustamine SnRNA ja HnRN valgu poolt ribosoomidega, mis on katalüsaatorina ribonukleiinsed ensüümid). Kui RNA splaissimine toimub, moodustuvad konksulaadsed struktuurid. Pärast selle protsessi lõppu on primaarne RNA muutunud funktsionaalseks (muutub m-RNA küpsemiseks). Järgmine faas on selle küpse RNA transportimine läbi tuumamembraani tsütoplasmas asuvatesse ribosoomidesse.

---

Valkude sünteesi etapid

Valkude süntees toimub kahes etapis, nimelt transkriptsioonis ja translatsioonis.

• Transkriptsioon

Selles etapis kopeeritakse DNA ahelate koodonid RNA-sse. m-RNA toimib sõnumitoojana DNA ja hiljem sünteesitavate valkude vahel. See protsess toimub transkriptsioonisüsteemis, mida nimetatakse tsistroniks. Koodonite kopeerimise suund 5' otsast 3' otsa

Alguskohast (AUG) lõpetamiskohta (UAG, UAA, UGA)
RNA polümeraas kinnitub DNA ahela promootori külge ja eraldab kaks DNA ahelat.
RNA nukleotiidahelad võivad vabalt liikuda ja vesiniksidemed viivad lõpule DNA ahelate alused.
RNA polümeraas seostub RNA nukleotiidahelaga 5' kuni 3' suunas.
Moodustunud RNA ahel katkeb DNA ahelast.
mRNA transporditakse endoplasmaatilisele retikulumile.
Seejärel loeb ribosoom mRNA järjestust. MRNA muundamiseks valguvormiks kasutatakse tRNA-d mRNA järjestuste lugemiseks. Üks lugemine muudab 3 nukleotiidi üheks aminohappeks.

Transkriptsiooni toimumise nõue on interaktsioon promootori ja RNA polümeraasi ensüümi vahel. Promootor on transkriptsiooni käivitaja ja transkriptsiooni toimumise absoluutne nõue. Ensüüm RNA polümeraas:

Prokarüootides on ainult ühte tüüpi RNA-polümeraas
Eukarüootides on 3 tüüpi RNA polümeraase (I, II, III)

Esimene polümeraas I kodeerib ribosomaalset DNA-d
Teiseks Polümeraas II kodeerivad geene, mis töötavad transkriptsiooni ajal, pre m-RNA, snu-RNA, m-RNA ja väike osa sn-RNA-st
Lõplik polümeraas III kodeerivad t-RNA-d ja väikeseid RNA-sid, näiteks sn-RNA-d

Seal on kolm etappi, nimelt:

Initsiatsioon: promootori tekkimine RNA polümeraasi kinnitumise tulemusena konkreetse DNA lõigu külge.
Elongatsioon: toimub transkriptsiooniprotsessi ajal, kuni promootor on lõpus (terminaator).
Lõpetamine: promootor lõpetab terminaatori tõttu DNA transkribeerimise ja toodab m-RNA ahela

Ühes DNA ahelas on palju RNA polümeraase, mis on võimelised töötama teatud sektsioonides, mis suudavad toodavad m-RNA-d, nii et rakud suudavad lühikese aja jooksul toota palju sama tüüpi valke samuti.

• tõlge

Translatsioon on protsess, mille käigus transleeritakse m-RNA koodonid ribosoomi polüpeptiidideks (aminohappejärjestusteks). Ühe koodoni translatsioon annab ühe aminohappe. See algab kolmikkoodonite tõlkimisega algusest lõpuni.

Translatsioonietapp sisaldab r-RNA-d (ribosoomi RNA) Ribosoomid jagunevad kahte tüüpi, nimelt väikesteks alamüksusteks mis koosneb ühest m-RNA-st, samas kui suur alamüksus koosneb kahest m-RNA-st ja mitut tüüpi valkudest sees. Need kaks alaühikut ei ühine seni, kuni pole toimunud valgusünteesi.

See protsess on jagatud kolme etappi, nimelt: initsiatsioon, pikenemine ja lõpetamine.

• • Algatus

See algab väikese ribosoomiüksuse kinnitumisest RNAd 5'-otsa.
Esimene tRNA (initsiaator) saabub, kandes aminohappe metioniini koos UAC antikoodoniga RNAd-l otse AUG stardikoodoni juures P-positsioonis.
Suure ühikulise ribosoomi ühendamise protsess väikese ühikulise ribosoomi külge.
Suurel ühikulisel ribosoomil on 3 spetsiaalset tRNA kinnituskohta, nimelt A, P ja E. A kõige parempoolsem asend on aminohappeid kandva tRNA sisenemispunkt. Siis P-asend keskel kui koht, kus tRNA vabastab aminohappeid. Samal ajal on vasakpoolses servas E-asend koht, kus tRNA väljub ribosoomist.

• • pikenemine

Elongatsioon algab uue t-RNA tekkimisega, mis kannab uut aminohapet ja antikoodonit.
t-RNA-s toimus avaneva aminohappega (AUG-lukk) nihe uue t-RNA-ga, millel oli anti- koodon ja uus aminohape (suurel alamüksusel on kolm külge või kohta, nimelt E-sait, P-sait ja A-sait.

Nii et nihe A-saidilt P-saiti, kuid võtme t-RNA avamise alguses hõivab kohe A-saidi ja nihkub, kuni see vabaneb E-saidil)
Saabub uus t-RNA ja seejärel toimub aminohappejärjestuse pikenemine, mis seejärel järjestatakse polüpeptiidiks

• • Lõpetamine
    • Polümeraas eraldub terminaatorist (lõpetuskoodon)
    • Vabastava faktori valk seondub stoppkoodoniga.
    • Vee lisamine polüpeptiidahelasse.
    • Tõlkimine peatub, kuna stoppkoodon ei saa seonduda aminosüülRNA-ga.
    • Polüpeptiidahel eraldub ribosoomist.
    • Protsess lõpeb, kui ribosoom vabastab mRNA ja dissotsieerub 3' ja 5' subühikuteks

---

Arutelu DNA üle

DNA-s on nukleiinhape, mis koosneb dionukleotiidühikute polünukleotiididest, mille ehitusplokkideks on dioksünukleotiidid. See geneetiline teave on üldiselt käskude kogum, mis reguleerib rakke midagi tegema.

Inglise keeles nimetatakse DNA-d desoksüribonukleiinhappeks, indoneesia keeles aga nimetust Deoxyribonucleic Acid. DNA keemiline koostis on polümeer, mis koosneb pikkadest nukleotiidide ahelatest.

• DNA funktsioon

DNA põhiülesanne on geneetilise materjali edasikandmine. Kuid DNA funktsioon on väga lai, nimelt järgmine:

• • Geneetilise materjali kandmine põlvest põlve
  • Juhtige elu otse või kaudselt
  • Automaatse katalüsaatorina või isepaljunevana
  • Heterokatalüsaatorina või teiste ühendite sünteesiks

---

Arutelu RNA üle

RNA-l on nukleiinhape, mis koosneb mononukleotiidühikute polünukleotiididest. RNA polümeerid koosnevad vahelduvatest sidemetest ühe nukleotiidi fosfaatrühma ning riboosi suhkrurühma ja teise nukleotiidi vahel.

• RNA funktsioon

RNA funktsiooni jaoks järgmiselt.

• • Teabehoidlana.
  • Vahelülina DNA ja valgu vahel geneetilise ekspressiooni protsessis, kuna see kehtib elusorganismide kohta.

---

Erinevus DNA ja RNA vahel

• DNA pentoosiosa on riboos, samas kui RNA pentoosiosa on dioksüriboos.
• DNA molekuli kuju on kaksikheeliksi kuju, samas kui RNA molekuli kuju on ühe ahela kujul, mis on volditud, seega sarnaneb see topeltahelaga.
• RNA sisaldab adeniini, guaniini ja tsütosiini aluseid nagu DNA, kuid RNA ei sisalda tümiini, mis sisaldab hoopis uratsiili.
• DNA on kromosoomides, samas kui RNA sõltub RNA tüübist, nagu teine ​​RNA, mis on leitud p RNA või t RNA tuumad leitakse tsütoplasmas, samas kui r RNA (ribosoomi RNA) leidub tsütoplasmas ribosoom.
• Loomulikult moodustab DNA RNA-d, samas kui RNA moodustab valke, mis on olulised elusolendite jaoks, näiteks verelihaste, kehaorganite, hormoonide, ensüümide ja muude jaoks.

Seega ülevaade alates Teave saidi know.co.id kohta umbes DNA ja RNA: protsessi määratlus, omadused, erinevused ja arutelu, loodetavasti võib see teie teadmisi ja teadmisi täiendada. Täname külastamast ja ärge unustage lugeda ka teisi artikleid.