این مرحله است که اجرای اطلاعات ژنتیکی موجود را در سلول هایی مانند یوکاریوت ها و پروکاریوت ها متمایز می کند.
تفسیر این مفهوم
ترجمه شده از انگلیسی، این اصطلاح به معنای "پردازش، پردازش" است. پردازش فرآیند تشکیل مولکول های اسید ریبونوکلئیک بالغ از pre-RNA است. به عبارت دیگر، این مجموعه ای از واکنش هایی است که منجر به تبدیل محصولات رونویسی اولیه (پیش RNA انواع مختلف) به مولکول هایی می شود که از قبل کار می کنند.
در مورد پردازش r- و tRNA، اغلب به بریدن قطعات اضافی از انتهای مولکول ها منجر می شود. اگر در مورد mRNA صحبت می کنیم، در اینجا می توان اشاره کرد که در یوکاریوت ها این فرآیند در مراحل مختلفی انجام می شود.
بنابراین، پس از اینکه قبلاً آموختیم که پردازش تبدیل یک رونوشت اولیه به یک مولکول RNA بالغ است، ارزش آن را دارد که ویژگی‌های آن را در نظر بگیریم.
ویژگی های اصلی مفهوم مورد بررسی
این شامل موارد زیر است:
- اصلاح هر دو انتهای مولکول و RNA، که طی آن توالی های نوکلئوتیدی خاصی به آنها متصل می شوند و محل شروع را نشان می دهند.(پایان) پخش؛
- Splicing - بریدن توالی‌های اسید ریبونوکلئیک غیر اطلاعاتی که با اینترون‌های DNA مطابقت دارند.
در مورد پروکاریوت ها، mRNA آنها در معرض پردازش نیست. این قابلیت را دارد که بلافاصله پس از پایان سنتز کار کند.
فرایند مورد نظر کجا انجام می شود؟
در هر موجودی، پردازش RNA در هسته انجام می شود. با استفاده از آنزیم های خاص (گروه آنها) برای هر نوع مولکول جداگانه انجام می شود. محصولات ترجمه مانند پلی پپتیدهایی که مستقیماً از mRNA خوانده می شوند نیز می توانند پردازش شوند. به اصطلاح مولکول های پیش ساز اکثر پروتئین ها - کلاژن، ایمونوگلوبولین ها، آنزیم های گوارشی، برخی هورمون ها - تحت این تغییرات قرار می گیرند و پس از آن عملکرد واقعی آنها در بدن آغاز می شود.
ما قبلاً آموخته ایم که پردازش فرآیند تشکیل RNA بالغ از pre-RNA است. اکنون ارزش آن را دارد که ماهیت خود ریبونوکلئیک اسید را بررسی کنیم.
RNA: طبیعت شیمیایی
این یک اسید ریبونوکلئیک است که کوپلیمری از ریبونوکلئیتیدهای پیریمیدین و پورین است که درست مانند DNA، توسط پل های 3'-5'-فسفودی استر به یکدیگر متصل می شوند.
علیرغم این واقعیت که این دو نوع مولکول شبیه به هم هستند، آنها از چندین جهت با هم تفاوت دارند.
ویژگی های متمایز RNA و DNA
اول، اسید ریبونوکلئیک دارای باقیمانده کربن است که پیریمیدین و پورین به آن باقی مانده است.بازها، گروه های فسفات - ریبوز، در حالی که DNA دارای 2'-دئوکسی ریبوز است.
ثانیاً، اجزای پیریمیدین نیز متفاوت هستند. اجزای مشابه نوکلئوتیدهای آدنین، سیتوزین، گوانین هستند. RNA به جای تیمین حاوی اوراسیل است.
سوم اینکه RNA یک ساختار 1 رشته ای دارد در حالی که DNA یک مولکول دو رشته ای است. اما رشته ریبونوکلئیک اسید دارای نواحی با قطب مخالف (توالی مکمل) است که به تک رشته آن اجازه می دهد تا تا شود و "گیره های مو" را تشکیل دهد - ساختارهایی با ویژگی های 2 رشته ای (همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است).
چهارم، با توجه به اینکه RNA یک رشته است که مکمل تنها یکی از رشته های DNA است، گوانین با محتوای سیتوزین و آدنین با اوراسیل لازم نیست در آن وجود داشته باشد.
پنجم، RNA را می توان با قلیایی به دی استرهای حلقوی 2'، 3' از مونونوکلئوتیدها هیدرولیز کرد. نقش یک محصول میانی در هیدرولیز توسط 2', 3', 5-triester ایفا می شود که به دلیل عدم وجود گروه های 2'-هیدروکسیل در آن قادر به تشکیل در روند مشابهی برای DNA نیست. در مقایسه با DNA، ناپایداری قلیایی اسید ریبونوکلئیک یک ویژگی مفید برای اهداف تشخیصی و تحلیلی است.
اطلاعات موجود در RNA 1 رشته ای معمولاً به عنوان دنباله ای از بازهای پیریمیدین و پورین، به عبارت دیگر، به شکل ساختار اولیه زنجیره پلیمری درک می شود.
این دنبالهمکمل زنجیره ژنی (کد کننده) که RNA از آن "خوانده می شود". به دلیل این خاصیت، یک مولکول اسید ریبونوکلئیک می تواند به طور خاص به یک رشته کد کننده متصل شود، اما قادر به انجام این کار با یک رشته DNA غیر کد کننده نیست. توالی RNA، به جز جایگزینی T با U، شبیه به رشته غیر کدکننده ژن است.
انواع RNA
تقریبا همه آنها در فرآیندی مانند بیوسنتز پروتئین نقش دارند. انواع RNA زیر شناخته شده است:
ماتریس
بخش قابل توجهی از RNA به شکل رونوشت های اول که در سلول های یوکاریوتی از جمله سلول های پستانداران تشکیل می شوند، در معرض فرآیند تخریب در هسته هستند و نقش اطلاعاتی یا ساختاری در هسته ندارند. سیتوپلاسم.
در سلول های انسانی (کشت شده) دسته ای از اسیدهای ریبونوکلئیک هسته ای کوچک یافت شد که مستقیماً در سنتز پروتئین نقش ندارند، اما بر پردازش RNA و همچنین بر "معماری" سلولی کلی تأثیر می گذارند. اندازه آنها متفاوت است، آنها حاوی 90 تا 300 نوکلئوتید هستند.
ریبونوکلئیک اسید ماده ژنتیکی اصلی استتعدادی از ویروس های گیاهی و حیوانی برخی از ویروس های RNA هرگز از طریق رونویسی معکوس RNA به DNA عبور نمی کنند. اما هنوز، بسیاری از ویروس های حیوانی، به عنوان مثال، رتروویروس ها، با ترجمه معکوس ژنوم RNA خود مشخص می شوند که توسط رونوشت معکوس وابسته به RNA (DNA پلیمراز) با تشکیل یک کپی DNA 2 رشته ای هدایت می شود. در بیشتر موارد، رونوشت DNA 2 رشته‌ای در حال ظهور به ژنوم وارد می‌شود و بیان ژن‌های ویروسی و تولید نسخه‌های جدیدی از ژنوم‌های RNA (همچنین ویروسی) را فراهم می‌کند.
اصلاحات پس از رونویسی اسید ریبونوکلئیک
مولکول های آن سنتز شده با RNA پلیمرازها همیشه از نظر عملکردی غیر فعال هستند و به عنوان پیش سازها، یعنی pre-RNA عمل می کنند. آنها تنها پس از گذراندن تغییرات مناسب پس از رونویسی RNA - مراحل بلوغ آن - به مولکول های بالغ تبدیل می شوند.
تشکیل mRNA بالغ در طول سنتز RNA و پلیمراز II در مرحله ازدیاد طول شروع می شود. قبلاً به انتهای 5' رشته RNA که به تدریج در حال رشد است توسط انتهای 5' GTP متصل شده است، سپس ارتوفسفات جدا می شود. علاوه بر این، گوانین با ظاهر 7-methyl-GTP متیله می شود. چنین گروه خاصی که بخشی از mRNA است، "کلاه" (کلاه یا کلاه) نامیده می شود.
بسته به نوع RNA (ریبوزومی، انتقال، قالب و غیره)، پیش سازها دستخوش تغییرات متوالی مختلفی می شوند. به عنوان مثال، پیش سازهای mRNA تحت پیرایش، متیلاسیون، دربندی، پلی آدنیلاسیون و گاهی اوقات ویرایش می شوند.
یوکاریوتها: کلویژگی
سلول یوکاریوتی حوزه موجودات زنده است و حاوی هسته است. علاوه بر باکتری ها، آرکیاها، هر موجودی هسته ای است. گیاهان، قارچ ها، حیوانات، از جمله گروهی از موجودات زنده به نام پروتیست ها، همه موجودات یوکاریوتی هستند. آنها هر دو 1 سلولی و چند سلولی هستند، اما همه آنها یک طرح مشترک از ساختار سلولی دارند. به طور کلی پذیرفته شده است که این موجودات، بسیار متفاوت، منشأ یکسانی دارند، به همین دلیل است که گروه هسته‌ای به عنوان یک تاکسون تک‌فیلتیک با بالاترین رتبه در نظر گرفته می‌شود.
بر اساس فرضیه های رایج، یوکاریوت ها 1.5 تا 2 میلیارد سال پیش به وجود آمدند. نقش مهمی در تکامل آنها به همزیستی داده شده است - همزیستی یک سلول یوکاریوتی که دارای هسته ای قادر به فاگوسیتوز است و باکتری ها توسط آن بلعیده می شوند - پیش سازهای پلاستیدها و میتوکندری ها.
پروکاریوتها: خصوصیات عمومی
این موجودات زنده 1 سلولی هستند که هسته ندارند (تشکیل شده)، بقیه اندامک های غشایی (داخلی). تنها مولکول بزرگ دایره‌ای دو رشته‌ای DNA که حاوی بیشتر مواد ژنتیکی سلولی است، مولکول‌ای است که با پروتئین‌های هیستون کمپلکس تشکیل نمی‌دهد.
پروکاریوت ها شامل باستانی ها و باکتری ها از جمله سیانوباکتری ها هستند. فرزندان سلول های غیر هسته ای - اندامک های یوکاریوتی - پلاستیدها، میتوکندری ها. آنها در رتبه دامنه به 2 گونه تقسیم می شوند: آرکیا و باکتری ها.
این سلول ها پوشش هسته ای ندارند، بسته بندی DNA بدون دخالت هیستون ها اتفاق می افتد. نوع تغذیه آنها اسموتروفیک و ماده ژنتیکی استتوسط یک مولکول DNA نشان داده شده است که در یک حلقه بسته است و تنها 1 replicon وجود دارد. پروکاریوت ها اندامک هایی دارند که ساختار غشایی دارند.
تفاوت بین یوکاریوتها و پروکاریوتها
ویژگی اساسی سلول های یوکاریوتی با وجود یک دستگاه ژنتیکی در آنها مرتبط است که در هسته قرار دارد و در آنجا توسط یک پوسته محافظت می شود. DNA آنها خطی است و با پروتئین های هیستون، سایر پروتئین های کروموزومی که در باکتری ها وجود ندارند، مرتبط است. به عنوان یک قاعده، 2 فاز هسته ای در چرخه زندگی آنها وجود دارد. یکی دارای مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید است و متعاقباً با ادغام، 2 سلول هاپلوئید یک سلول دیپلوئیدی را تشکیل می دهند که قبلاً شامل مجموعه دوم کروموزوم است. همچنین اتفاق می افتد که در طول تقسیم بعدی، سلول دوباره هاپلوئید می شود. این نوع چرخه زندگی، و همچنین دیپلوئیدی به طور کلی، مشخصه پروکاریوت ها نیست.
جالب ترین تفاوت وجود اندامک های ویژه در یوکاریوت ها است که دستگاه ژنتیکی خاص خود را دارند و با تقسیم تولید مثل می کنند. این سازه ها توسط یک غشاء احاطه شده اند. این اندامک ها پلاستید و میتوکندری هستند. از نظر فعالیت حیاتی و ساختار به طرز شگفت آوری شبیه باکتری ها هستند. این شرایط دانشمندان را بر آن داشت تا فکر کنند که آنها از نوادگان موجودات باکتریایی هستند که وارد همزیستی با یوکاریوت ها شده اند.
پروکاریوت ها اندامک های کمی دارند که هیچ یک توسط غشای دوم احاطه نشده اند. آنها فاقد شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی و لیزوزوم هستند.
تفاوت مهم دیگر بین یوکاریوت ها و پروکاریوت ها وجود پدیده اندوسیتوز در یوکاریوت ها از جمله فاگوسیتوز در یوکاریوت ها است.اکثر گروه ها دومی توانایی گرفتن با استفاده از محصور شدن در یک حباب غشایی و سپس هضم ذرات جامد مختلف است. این فرآیند مهمترین عملکرد محافظتی را در بدن انجام می دهد. وقوع فاگوسیتوز احتمالاً به دلیل این واقعیت است که سلول های آنها اندازه متوسطی دارند. از طرف دیگر، موجودات پروکاریوتی به طور غیرقابل مقایسه کوچکتر هستند، به همین دلیل است که در طول تکامل یوکاریوت ها، نیازی به تامین مقدار قابل توجهی غذا برای سلول ایجاد شد. در نتیجه، اولین شکارچیان متحرک در میان آنها پدید آمدند.
فرآوری به عنوان یکی از مراحل بیوسنتز پروتئین
این دومین مرحله است که پس از رونویسی شروع می شود. پردازش پروتئین فقط در یوکاریوت ها اتفاق می افتد. این بلوغ mRNA است. به طور دقیق، این حذف مناطقی است که پروتئین را کد نمی‌کنند و کنترل‌ها را اضافه می‌کند.
نتیجه گیری
این مقاله توضیح می دهد که پردازش چیست (زیست شناسی). همچنین می گوید RNA چیست، انواع آن و تغییرات پس از رونویسی را فهرست می کند. ویژگی های متمایز یوکاریوت ها و پروکاریوت ها در نظر گرفته شده است.
در پایان، شایان ذکر است که پردازش فرآیند تشکیل RNA بالغ از پیش RNA است.
