четверг, 9 апреля 2015 г.

Подробнее об РНК

В этом посте возвращаюсь к теории как именно ДНК влияет на наши особенности. Из предыдущего сообщения известно, что рибонуклеиновая кислота (РНК) это что-то вроде промежуточного элемента между хромосомами, в которых находится генетическая информация, и рибосомами, которые эту информацию интерпретируют.
Для тех кто не знаком с моим блогом, чтобы войти в курс дела, советую прочитать предыдущие посты в таком порядке:
1 Что такое ДНК
2 О ДНК и геноме
3 Как работает геном
Но что представляет собой РНК?
Из первого сообщения известно, что структура ДНК это двойная спираль, в которой два ряда нуклеотидов находятся друг напротив друга. РНК по строению схожа с ДНК, но есть пара отличий:
Во-первых, в РНК только один ряд нуклеотидов
Во-вторых вместо тимина в РНК находится урацил (обозначается U).


С химической точки зрения РНК состоит из нуклеотидов, тогда как ДНК из дезоксинуклеотидов. Нуклеотиды отличаются от дезоксинуклеотидов наличием дополнительного атома кислорода в структуре. Эти детали нас мало волнуют, поэтому дезоксинуклеотиды мы свободно зовем нуклеотидами, хотя они и отличаются.
Т.к. РНК состоит из нуклеотидов, она может присоединиться к половине ДНК или к самой себе, при этом урацил комплементарен аденину, т.е. может с ним соединяться. Когда РНК выходит из ядра клетки, она представляет собой не вытянутую длинную молекулу, а может соединится сама с собой, как на рисунке:


Теперь о том как РНК образуется с помощью ДНК.
Первым делом, клетка находит начало интересующего ее участка интересующей хромосомы (или просто гена). Процесс поиска в клетке происходит с помощью протеинов. Затем в интересующем участке начинается распрямление двойной спирали ДНК. Далее протеины разделяют раскрученную спираль ДНК на две составляющие. После разделения ДНК в нужном участке, начинает работу строитель РНК - РНК полимераза, которая присоединяет нуклеотиды (UACG) к нуклеотидам раскрученной ДНК, образуя длинную молекулу РНК.


Процесс получения РНК по ДНК называется транскрипцией.
Участок ДНК,  говорящий протеинам где надо начинать транскрипцию, называется промотор.
Созданная РНК не вся интерпретируется рибосомами для создания протеинов. В полученной в результате транскрипции РНК есть два типа участков: интроны и экзоны. В результате явления под названием сплайсинг все экзоны объединяются в одну РНК, которая и используется при кодировании протеинов. Такая РНК называется матричная РНК обозначается мРНК (в английском варианте messenger RNA - mRNA). Вообще у РНК много разных префиксов, говорящих о ее назначении. Схема процесса получения мРНК:


Некоторые гены содержат только один экзон, но таких генов немного. Во многих генах суммарная длина интронов в несколько раз превышает суммарную длину мРНК. Плюс к этому далеко не весь код мРНК используется рибосомами для создания протеинов.
Отсюда и возникает столько маленькая цифра: меньше 2% нашего генома представляет собой код для получения протеинов.