Химический состав и структура рнк

РНК у ряда вирусов является единственным носителем наследственной информации. У прокариот и эукариот она существует в трех основных формах: информационная (иРНК), она же матричная (мРНК), рибосомалъная (рРНК) и транспортная (тРНК). Все они участвуют в реализации генетической информации. В ядре клеток эукариот содержится также незрелая мРНК, которую называют гетерогенной ядерной РНК (гяРНК).

Все эти формы РНК имеют много общего с ДНК, но отличаются от нее тем, что: углеводом в них является рибоза, в них нет азотистого основания тимина, но есть урацил. иРНК, тРНК, рРНК состоят только из одной цепочки. У некоторых вирусов РНК двухцепочечная.

Транспортная РНК имеет форму клеверного листа, что связано с комплементарным объединением в некоторых местах участков одноцепочечной молекулы (рис. 32).

Репликация дик

Репликация (редупликация) — это самоудвоение молекулы ДНК. Этот процесс матричный. У эукариот он протекает в синтетическую (S) стадию интерфазы перед каждым митозом. Доказано, что у всех эукариот и у большинства прокариот репликация ДНК осуществляется по полуконсервативной схеме. Суть схемы в том, что две цепочки ДНК расплетаются (как застежка-молния), и каждая цепочка становится матрицей для образования новой цепочки, что диктуется комплементарностью цепочек ДНК. Из одной молекулы образуется две, каждая из которых имеет одну цепочку от исходной ДНК, а вторую — вновь синтезированную. Репликация ДНК сложна и протекает с участием ферментов ДНК-полимеразы I, II, III. Все три фермента катализируют синтез в направлении 5'—3', следовательно матрицей должна служить цепочка направления 3'—5'. На этой цепочке новая нить ДНК синтезируется непрерывно (рис. 26, 27). Эта нить называется лидирующей. Вторая нить называется отстающей, ДНК синтезируется на ней в виде фрагментов Оказаки в направлении также 3'—5' (в противоположную сторону). Фрагменты состоят из 100—200 нуклеотидов, разрезаются ферментами в репликативной вилке, а затем сшиваются ферментами в непрерывную цепь; отстающая нить новой ДНК становится непрерывной. Этот процесс называется созреванием ДНК.

В небольших линейных молекулах ДНК вирусов репликация может начинаться с одной точки. В больших молекулах ДНК хромосом эукариот (в каждой хромосоме одна молекула ДНК) иногда образуются сотни точек инициации репликации.

В ходе репликации ДНК возможны и происходят, хотя и с очень низкой частотой (10^-8—10~¹⁰), ошибки включения нуклеотидов в новые цепи ДНК (мутации). Чтобы избежать этого, ДНК-полимеразы обладают корректорскими функциями — «оценивают» размер включаемых оснований, а если произошла ошибка, осуществляется репарация ДНК — восстановление нормального состава, исправление ошибок.

Рис. 26. Синтез двух дочерних цепей ДНК на разных цепях материнской молекулы (I этап) (по В. Н. Ярыгину, 1997).

Рис. 27. Синтез двух дочерних цепей ДНК на разных цепях материнской молекулы (II этап) (по В. Н. Ярыгину, 1997).