Види РНК
Види РНК - Контрольна Робота, розділ Біологія, Контрольна робота з генетики Виділяють Три види РНК: 1) Інформаційна (М. М.).
Вирізняютьтри види РНК : 1)інформаційна (матрична) РНК - іРНК (мРНК), 2)транспортна РНК - тРНК, 3)рибосомна РНК - рРНК.
Усі види РНК є нерозгалуженими полінуклеотидами, мають специфічну просторову конформацію і беруть участь у процесах синтезу білка. Інформація про будову всіх видів РНК зберігається у ДНК. Процес синтезу РНК на матриці ДНК називається транскрипцією.
Транспортні РНКмістять зазвичай 76 (від 75 до 95) нуклеотидів; молекулярна маса - 25 000-30 000. На частку тРНК припадає близько 10% від загального вмісту РНК у клітині.Функції тРНК: 1) транспорт амінокислот до місця синтезу білка, до рибосом, 2) трансляційний посередник. У клітині зустрічається близько 40 видів тРНК, кожен із них має характерну лише йому послідовність нуклеотидів. Однак у всіх тРНК є кілька внутрішньомолекулярних комплементарних ділянок, через які тРНК набувають конформації, що нагадує формою лист конюшини. Будь-яка тРНК має петлю для контакту з рибосомою (1), антикодонову петлю (2), петлю для контакту з ферментом (3), акцепторне стебло (4), антикодон (5). Амінокислота приєднується до 3'-кінця акцепторного стебла. Антикодон - три нуклеотиди, що "пізнають" кодон іРНК. Слід підкреслити, що конкретна тРНК може транспортувати певну амінокислоту, відповідну її антикодону. Специфічність сполуки амінокислоти та тРНК досягається завдяки властивостям ферменту аміноацил-тРНК-синтетазу.
Рибосомні РНКмістять 3000-5000 нуклеотидів; молекулярна маса - 1 000 000-1 500 000. На частку рРНК припадає 80-85%від загального вмісту РНК у клітині. У комплексі з рибосомними білками рРНК утворює рибосоми – органоїди, які здійснюють синтез білка. В еукаріотичних клітин синтез рРНК відбувається в ядерцях.Функції рРНК : 1) необхідний структурний компонент рибосом і, таким чином, забезпечення функціонування рибосом; 2) забезпечення взаємодії рибосоми та тРНК; 3) початкове зв'язування рибосоми та кодону-ініціатора іРНК та визначення рамки зчитування; 4) формування активного центру рибосоми.
Інформаційні РНКрізноманітні за вмістом нуклеотидів та молекулярної маси (від 50 000 до 4 000 000). Перед іРНК припадає до 5% від загального вмісту РНК у клітині.Функції іРНК : 1) перенесення генетичної інформації від ДНК до рибосом, 2) матриця для синтезу молекули білка; 3) визначення амінокислотної послідовності первинної структури білкової молекули. РНК зберігається у ДНК.
Синтез РНК. Транскрипція – синтез РНК на ДНК, тобто синтез комплементарної нитки РНК на молекулі ДНК здійснюється ферментом РНК-полімеразою. У бактерій, наприклад, кишкової палички – одна РНК-полімераза і всі бактеріальні ферменти дуже схожі один на одного; у вищих організмів (еукаріотів) – кілька ферментів, вони називаються РНК-полімераза I, РНК-полімераза II, РНК-полімераза III, вони також мають схожість з бактеріальними ферментами, але влаштовані складніше, до їх складу входить більше білків. Кожен вид еукаріотичної РНК-полімерази має свої спеціальні функції, тобто транскрибує певний набір генів. Нитка ДНК, яка є матрицею для синтезу РНК при транскрипції називається смисловою або матричною. Друга нитка ДНК називається некодуючою (комплементарна їй РНК не кодує білки, вона "безглузда"). У процесі транскрипції можна виділититри етапи. Перший етап – ініціація транскрипції – початок синтезу нитки РНК, утворюється перший зв'язок між нуклеотидами. Потім йде нарощування нитки, її подовження - елонгація, і, коли синтез завершено, відбувається термінація, звільнення синтезованої РНК. РНК-полімераза готова до нового циклу транскрипції. Вторинна структура молекули матриці розплітається за допомогою хеліказної активності полімерази, яка під час руху субстрату в напрямку від 5' до 3' кінця молекули синтезує РНК в 3' --> 5' напрямку. Багато молекул РНК синтезуються як молекул-попередників, які піддаються «редагування» - видалення непотрібних частин за допомогою РНК-білкових комплексів. Процес зміни нуклеотидної послідовності РНК після синтезу зветься процесингу або редагування РНК. Після завершення транскрипції РНК часто піддається модифікаціям, які залежать від функції, яку виконує дана молекула. У еукаріотів процес «дозрівання» РНК, тобто її підготовки до синтезу білка, часто включає сплайсинг - видалення некодуючих білок послідовностей (інтронів). Потім до 5 'кінцю молекули пре-мРНК еукаріотів додається особливий модифікований нуклеотид (кеп)а до 3' кінцю кілька аденінів, так званий «поліА-хвіст».
2. Епістатична взаємодія генів
Епістаз (від грец. epistasis - зупинка, перешкода), один з типів взаємодії генів, при якому алелі одного гена пригнічують (епістатують) прояв алелів інших генів. Ген-подавлювач діє на пригнічений ген за принципом, близьким до домінантності - рецесивності. Різниця полягає в тому, що ці гени не є алельними, тобто займають різні локуси в гомологічних або негомологічних хромосомах. Розрізняють домінантний та рецесивний епістаз. Якщо звичайнеалельне домінування можна представити у вигляді формули А "а, то явище епістазу виразиться формулою А "В (домінантний епістаз) або а "В (рецесивний епістаз), коли домінантний або рецесивний ген не допускає прояви іншої алельної пари. Гени, що пригнічують дію інших, неалельних ним генів називаються епістатичними, а пригнічені - гіпостатичними.Епістатична взаємодія генів за своїм характером протилежно комплементарному взаємодії.При епістазі фермент, що утворюється під контролем одного гена, повністю пригнічує або нейтралізує дію ферменту, контрольованого іншим геном.
1. Розглянемо епістатичну взаємодію генів на прикладі успадкування фарбування зерна у вівса. У цієї культури встановлені гени, що визначають чорне та сіре забарвлення. Обидва гени є домінантними: ген А визначає чорне забарвлення, ген В - сіре. У першому поколінні в генотипі рослин містяться домінантні гени як чорного забарвлення А, так і сірого забарвлення В. Оскільки ген А епістатичний по відношенню до гена В, він не дає йому проявитися, тому всі гібриди F1 будуть чорнонасінними. У F2 відбувається розщеплення у співвідношенні 12 чорних: 3 сірих: 1 білий: 9 (А - В): 3 (А - вв): 3 (а - ВВ): 1 (аа вв). У дев'яти типах зигот присутні обидва домінантні гени А і В, але ген чорного забарвлення А пригнічує ген сірої - В, внаслідок чого насіння має чорне забарвлення. У трьох поєднаннях (АА ст, Аа ст, Аа ст) присутній лише один домінантний ген А, що також обумовлює розвиток чорнонасінних рослин. Ця група з фенотипу абсолютно подібна до першої, тому 12 рослин з 16 матимуть чорне насіння. У трьох поєднаннях (аа ВВ, аа Вв, аа Вв) присутній тільки домінантний ген, отже, всі рослини з такими генотипами будуть сірими. Один генотип (аа ст)являє собою нову комбінацію, в якій проявиться біле забарвлення зерна, тому що відсутні обидва домінантні гени. Цей тип взаємодії неалельних генів називають домінантним епістазом. На відміну від нього, при рецесивному епістазі рецесивна алель одного гена, будучи у гомозиготному стані, пригнічує прояв домінантної або рецесивної алелі іншого гена. У цьому випадку замість очікуваного при дигібридному схрещуванні розщеплення (за Менделем) 9: 3: 3: 1, виходить співвідношення 9:3:4. Епістатична взаємодія генів на прикладі успадкування фарбування зерна у вівса.