 |
Рис. 16. Вторичная структура тРНК (цит. по Weaver, 2004)
|
|
|
|
Рис. 16. Вторичная структура тРНК (цит. по Weaver, 2004)
Рис. 17. Третичная структура тРНК (цит. по Garrett, 1999)
Рибосомные РНК (рРНК) – составляют около 80% всей РНК клетки и входят в состав рибосом. рРНК выполняет структурную и ферментативную функции, обеспечивают правильное взаимодействие рибосом с мРНК и тРНК.
Рибосомы состоят из двух субъединиц: большой и малой. По размерам и молекулярной массе рибосомы делят на 3 группы: 70S рибосомы прокариот, состоящие из малой 30S и большой 50S субъединиц; 80S рибосомы эукариот, состоящие из 40S малой и 60S большой субъединиц; и рибосомы митохондрий и хлоропластов, которые в общем относят к классу 70S, однако они различаются по коэффициентам седиментации у разных групп эукариот.
Малая субъединица 80S рибосом образована одной молекулой рРНК (18S около 1900 нуклеотидов) и 33 молекулами различных белков. Большая субъединица образована тремя молекулами рРНК (5S, 5, 8S и 28S более 5000 нуклеотидов) и примерно 50 белками.
Прокариотические рибосомы и рибосомы митохондрий и пластид содержат меньше компонентов, но структурно и функционально очень сходны с эукариотическими:
малая субъединица состоит из 16S рРНК (более 1500 нуклеотидов) и 21 белка, а большая субъединица из двух молекул рРНК (5S, 23S около 3000 нуклеотидов) и 34 белков.
Вторичная структура рРНК образуется за счет коротких двуспиральных участков молекулы – шпилек, которые составляют около 2/3 рРНК (рис. 18), 1/3 молекулы представлена однотяжевыми участками, богатыми пуриновыми нуклеотидами, с которыми преимущественно связываются белки. Очищенные рРНК способны спонтанно сворачиваться в компактные структуры, по размерам и форме похожие на рибосомные субъединицы.
|
|
|
Физико-химические свойства РНК
· Оптические свойства: РНК поглощает УФ с максимумом при 260 нм.
· Денатурация, РНК обладает гиперхромным эффектом.
· РНК подвергается щелочному гидролизу, т. к. присутствие ОН-группы в С2’-положении рибозы ослабляет фосфодиэфирную связь в полинуклеотиде.
А Б
 |
Рис. 18. Вторичная структура 16S рРНК из E. Coli (А), H. volcanii (Б) (цит. по Garrett, 1999)
Функции РНК
1. Хранение наследственной генетической информации у некоторых вирусов.
2. Передача генетичекой информации для обеспечения процессов жизнедеятельности клетки и организма.
3. Регуляторная: взаимодействие мРНК и тРНК регулирует начало синтеза белка и др.
4. Ферментативная. В 1980 г. были обнаружены и охарактеризованы молекулы РНК, обладающие ферментативной активностью, которые были названы рибозимы.
ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
В клетках тканей нуклеиновые кислоты распадаются под влиянием ферментов (рис. 19). Ферменты, расщепляющие полинуклеотидные цепи, называют нуклеазами, или фосфодиэстеразами, так как они ускоряют реакции разрыва межнуклеотидных фосфодиэфирных связей в молекулах нуклеиновых кислот. Различают эндонуклеазы и экзонуклеазы.
Эндонуклеазы действуют на внутренние межнуклеотидные связи в молекулах ДНК и РНК. Таким образом, при их участии осуществляется деполимеризация нуклеиновых кислот, в основном до олигонуклеотидов.
Экзонуклеазы отщепляют нуклеотиды с 3′ - или 5'-конца полинуклеотидной цепи и обеспечивают распад нуклеиновых кислот до свободных нуклеотидов.
По специфичности действия различают дезоксирибонуклеазы (ДНКазы, расщепляющие ДНК) и рибонуклеазы (РНКазы, гидролизующие РНК). В результате их действия образуются олигонуклеотиды и лишь небольшое количества мононуклеотидов.
|
|
|
Рибо- и дезоксирибонуклеозидфосфаты расщепляются до нуклеозидов и фосфорной кислоты под действием фосфатаз (нуклеотидаз).
Нуклеозиды могут расщепляться гидролитическим путем с участием фермента нуклеозидазы:
Аденозин + Н2О → Аденин + рибоза
Пентозы окисляются до CO2 и H2O; фосфорная кислота используется для фосфорилирования органических соединений или выводится из организма. Азотистые основания превращаются в конечные продукты обмена и выделяются с мочой.
Нуклеиновая кислота
эндонуклеаза
|
|
|
