19. Структурная организация и биологические функции рнк. Структура т-рнк и участие в процессах трансляции. Рекогниция.

Структурная организация РНК: имеет, как и ДНК, три уровня организации:

А) Первичная структура – порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в

полинуклеотидной цепи цепи. В РНК, как и в ДНК, нуклеотиды связаны между собой 3′,5′ - фосфодиэфирными связями.

Концы полинуклеотидных цепей РНК не одинаковы: на одном конце находится фосфорилированная ОН - груп–а 5 - штрих – углеродного атома, на другом конце – ОН –

группа 3 – штрих – углеродного атома рибоз, поэтому концы называют 5′ - и 3′ - концами цепи РНК.

Б) Вторичная структура – молекула РНК построена из одной полинуклеотидной цепи. Отдельные участки цепи РНК образуют спирализованные петли – «шпильки», за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями. Участки цепи РНК в таких «шпильках» антипараллельны. Наличие спирализованных участков характерно для всех типов РНК.

В) Третичная структура – одноцепочечные РНК характеризуются компактной и упорядоченной третичной структурой, возникающей путем взаимодействия

спирализованных элементов вторичной структуры. Третичная структура стабилизирована

ионами двухвалентных металлов, например, ионами Mg2+, связывающимися не только с фосфатными группами, но и с основаниями.

Биологические функции РНК: Все РНК по функции делятся на:

• рРНК (рибосомальные), составляют до 80% в составе рибосом. Играют роль каркаса для объединения рибосом белков;

• мРНК (иРНК) – образуется в ядре (ядрышке). Переносит информацию из ядра в

цитоплазму, является матрицей в процессе трансляции белка. Последний кодон мРНК соответствует последней АК в белке;

• тРНК активирует аминокислоты и транспортирует их к месту биосинтеза белков, также

участвует в трансляции. Имеет антикодоновый триплет – место, с помощью которого тРНК связывается с комплиментарным кодоном мРНК.

Структура т – РНК и участие в процессах трансляции: Пространственную структуру любых тРНК независимо от различий в последовательности нуклеотидов, описывается

универсальный моделью «клеверного листа». В тРНК выделяют следующие структурные участки:

1. акцепторный участок – к свободной –ОН группе аденозина присоединяется аминокислота и доставляется к рибосоме, к месту синтеза белка;

2. Антикодоновая петля, на вершине которой располагается антикодон – специфический триплет нуклеотидов, который комплементарен кодону мРНК, кодирующему

соответствующую аминокислоту;

3. Псевдоуридиновая петля;

4. дигидроуридиновая петля. (роль 3) и 4) еще мало изучена).

В состав нуклеотидов тРНК входят минорные основания (по 10-12 оснований на молекулу).

Минорные основания выполняют 2 функции:

А) Они делают тРНК устойчивыми к действию нуклеаз цитоплазмы и поддерживают третичную структуру молекулы, так как не могут участвовать в образовании

комплементарных пар;

Б) Препятствуют спирализации определённых участков в полинуклеотидной последовательности тРНК.

Роль тРнк в биосинтезе белка:

1. транспорт аминокислот на рибосомы;

2. адапторная функция, т. е. тРНК является посредником при переводе с языка нуклеиновых кислот (последовательность нуклеотидов) на язык белков

(последовательность амино- 220 кислот).

Адапторная функция осуществляется благодаря наличию в структуре тРНК акцепторного участка для аминокислоты и антикодона для связи с мРНК.

Рекогниция: Рекогниция — процесс узнавания аминокислотой своей тРНК.

Специфичность связывания обеспечивает фермент АРСаза (аминоацил - тРНК - синтетаза), имеющая специфичность одновременно к двум соединениям: какой-либо аминокислоте и соответствующей ей тРНК.

Для реакции требуется две макроэргические связи АТФ. Аминокислота присоединяется к 3'-концу акцепторной петли тРНК через -карбоксильную группу, и связь между

аминокислотой и тРНК становится макроэргической. -Аминогруппа остается свободной.

Так как существует около 60 различных тРНК, то некоторым аминокислотам соответствует по две или более тРНК. Различные тРНК, присоединяющие одну аминокислоту, называют изоакцепторными.