RNA యొక్క ద్వితీయ నిర్మాణం. రిబోన్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల నిర్మాణం మరియు విధులు

RNA అణువు కూడా ఒక పాలిమర్, వీటిలో మోనోమర్‌లు రిబోన్యూక్లియోటైడ్‌లు, RNA అనేది ఒక సింగిల్ స్ట్రాండెడ్ మాలిక్యూల్. ఇది DNA తంతువులలో ఒకదాని వలె అదే విధంగా నిర్మించబడింది. RNA న్యూక్లియోటైడ్‌లు DNA న్యూక్లియోటైడ్‌ల మాదిరిగానే ఉంటాయి, అయినప్పటికీ అవి వాటికి ఒకేలా ఉండవు. వాటిలో నాలుగు కూడా ఉన్నాయి మరియు అవి నత్రజని బేస్, పెంటోస్ మరియు ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం యొక్క అవశేషాలను కలిగి ఉంటాయి. మూడు నత్రజని స్థావరాలు DNAలో సరిగ్గా ఒకే విధంగా ఉంటాయి: కానీ, జిమరియు సి. అయితే, బదులుగా టి RNAలోని DNA ఒకే విధమైన నిర్మాణం యొక్క పిరిమిడిన్ స్థావరాన్ని కలిగి ఉంటుంది, యురాసిల్ ( వద్ద) DNA మరియు RNA మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం కార్బోహైడ్రేట్ యొక్క స్వభావం: DNA న్యూక్లోటైడ్‌లలో, మోనోశాకరైడ్ డియోక్సిరైబోస్, మరియు RNAలో ఇది రైబోస్. న్యూక్లియోటైడ్ల మధ్య కనెక్షన్ DNA లో వలె, చక్కెర మరియు ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ అవశేషాల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. DNA వలె కాకుండా, నిర్దిష్ట జీవుల కణాలలో కంటెంట్ స్థిరంగా ఉంటుంది, వాటిలో RNA యొక్క కంటెంట్ హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతుంది. ఇంటెన్సివ్ సింథసిస్ సంభవించే చోట ఇది గమనించదగ్గ విధంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రదర్శించిన విధులకు సంబంధించి, అనేక రకాల RNA ప్రత్యేకించబడ్డాయి.

RNAని బదిలీ చేయండి (tRNA). tRNA అణువులు అతి చిన్నవి: అవి 80-100 న్యూక్లియోటైడ్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. అటువంటి కణాల పరమాణు బరువు 25-30 వేలు రవాణా RNA లు ప్రధానంగా సెల్ యొక్క సైటోప్లాజంలో ఉంటాయి. అమైనో ఆమ్లాలను రైబోజోమ్‌లకు, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి బదిలీ చేయడం వారి పని. కణాల మొత్తం RNA కంటెంట్‌లో, tRNA దాదాపు 10% ఉంటుంది.

రైబోసోమల్ RNA (rRNA). ఇవి పెద్ద అణువులు: అవి వరుసగా 3-5 వేల న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వాటి పరమాణు బరువు 1-1.5 మిలియన్లకు చేరుకుంటుంది.రైబోసోమల్ ఆర్‌ఎన్‌ఏలు రైబోజోమ్‌లో ముఖ్యమైన భాగం. సెల్‌లోని మొత్తం RNA కంటెంట్‌లో, rRNA దాదాపు 90% ఉంటుంది.

మెసెంజర్ RNA (mRNA), లేదా మెసెంజర్ RNA (mRNA), న్యూక్లియస్ మరియు సైటోప్లాజంలో కనుగొనబడింది. DNA నుండి ప్రోటీన్ నిర్మాణం గురించిన సమాచారాన్ని రైబోజోమ్‌లలోని ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి బదిలీ చేయడం దీని పని. mRNA వాటా సెల్ యొక్క మొత్తం RNA కంటెంట్‌లో సుమారు 0.5-1% వరకు ఉంటుంది. mRNA పరిమాణం విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటుంది - 100 నుండి 10,000 న్యూక్లియోటైడ్‌ల వరకు.

అన్ని రకాల RNAలు DNAపై సంశ్లేషణ చేయబడతాయి, ఇది ఒక రకమైన టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది.

DNA అనేది వంశపారంపర్య సమాచారం యొక్క క్యారియర్.

ప్రతి ప్రోటీన్ ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులచే సూచించబడుతుంది. ఒక పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్న DNA విభాగాన్ని అంటారు జీనోమ్. కణంలోని DNA అణువుల సంపూర్ణత జన్యు సమాచారం యొక్క క్యారియర్‌గా పనిచేస్తుంది. జన్యు సమాచారం తల్లి కణాల నుండి కుమార్తె కణాలకు మరియు తల్లిదండ్రుల నుండి పిల్లలకు పంపబడుతుంది. జన్యువు అనేది జన్యుపరమైన యూనిట్, లేదా వంశపారంపర్య సమాచారం.

DNA అనేది కణంలోని జన్యు సమాచారం యొక్క క్యారియర్ - ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనదు. యూకారియోటిక్ కణాలలో, DNA అణువులు న్యూక్లియస్ యొక్క క్రోమోజోమ్‌లలో ఉంటాయి మరియు సైటోప్లాజం నుండి న్యూక్లియర్ మెమ్బ్రేన్ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి, ఇక్కడ ప్రోటీన్లు సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. ఒక సమాచారాన్ని మోసుకెళ్లే మధ్యవర్తి న్యూక్లియస్ నుండి రైబోజోమ్‌లకు, ప్రొటీన్ అసెంబ్లీ యొక్క సైట్‌లకు పంపబడుతుంది మరియు న్యూక్లియర్ మెమ్బ్రేన్ యొక్క రంధ్రాల గుండా వెళ్ళగలదు. మెసెంజర్ RNA (mRNA) అటువంటి మధ్యవర్తి. కాంప్లిమెంటరిటీ సూత్రం ప్రకారం, ఇది RNA- అనే ఎంజైమ్ భాగస్వామ్యంతో DNA పై సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. పాలిమరేస్.

మెసెంజర్ RNA అనేది సింగిల్-స్ట్రాండ్డ్ మాలిక్యూల్, మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ డబుల్ స్ట్రాండెడ్ DNA అణువు యొక్క ఒక స్ట్రాండ్ నుండి వస్తుంది. ఇది మొత్తం DNA అణువు యొక్క కాపీ కాదు, కానీ దానిలో కొంత భాగం మాత్రమే - యూకారియోట్‌లలోని ఒక జన్యువు లేదా ప్రొకార్యోట్‌లలో ఒక పనితీరును నిర్వహించడానికి అవసరమైన ప్రోటీన్ల నిర్మాణం గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉండే ప్రక్కనే ఉన్న జన్యువుల సమూహం. ఈ జన్యువుల సమూహాన్ని అంటారు ఒపెరాన్. ప్రతి ఒపెరాన్ ప్రారంభంలో RNA పాలిమరేస్ అని పిలువబడే ఒక రకమైన ల్యాండింగ్ సైట్ ఉంటుంది ప్రమోటర్.ఇది DNA న్యూక్లియోటైడ్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట క్రమం, రసాయన అనుబంధం కారణంగా ఎంజైమ్ "గుర్తిస్తుంది". ప్రమోటర్‌కు జోడించడం ద్వారా మాత్రమే, RNA పాలిమరేస్ RNA సంశ్లేషణను ప్రారంభించగలదు. ఒపెరాన్ ముగింపుకు చేరుకున్న తరువాత, ఎంజైమ్ పఠనం ముగింపును సూచించే ఒక సిగ్నల్ (న్యూక్లియోటైడ్ల యొక్క నిర్దిష్ట క్రమం రూపంలో) ఎదుర్కొంటుంది. పూర్తయిన mRNA DNA నుండి దూరంగా వెళ్లి ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి వెళుతుంది.

లిప్యంతరీకరణ ప్రక్రియలో నాలుగు దశలు ఉన్నాయి: 1) RNA బైండింగ్- ప్రమోటర్‌తో పాలిమరేస్; 2) దీక్ష- సంశ్లేషణ ప్రారంభం. ఇది ATP లేదా GTP మరియు సంశ్లేషణ చేయబడిన RNA అణువు యొక్క రెండవ న్యూక్లియోటైడ్ మధ్య మొదటి ఫాస్ఫోడీస్టర్ బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది; 3) పొడుగు- RNA గొలుసు పెరుగుదల; ఆ. వాటి పరిపూరకరమైన న్యూక్లియోటైడ్‌లు లిప్యంతరీకరించబడిన DNA స్ట్రాండ్‌లో ఉండే క్రమంలో ఒకదానికొకటి న్యూక్లియోటైడ్‌లను వరుసగా చేర్చడం. పొడుగు రేటు సెకనుకు 50 న్యూక్లియోటైడ్లు; నాలుగు) రద్దు- RNA సంశ్లేషణ పూర్తి.

అణు పొర యొక్క రంధ్రాల గుండా వెళ్ళిన తరువాత, mRNA రైబోజోమ్‌లకు పంపబడుతుంది, ఇక్కడ జన్యు సమాచారం అర్థాన్ని విడదీస్తుంది - ఇది న్యూక్లియోటైడ్‌ల "భాష" నుండి అమైనో ఆమ్లాల "భాష"కి అనువదించబడింది. రైబోజోమ్‌లలో సంభవించే mRNA టెంప్లేట్ ప్రకారం పాలీపెప్టైడ్ గొలుసుల సంశ్లేషణ అంటారు ప్రసార(lat. అనువాదం - అనువాదం).

అమైనో ఆమ్లాలు, ప్రొటీన్లు సంశ్లేషణ చేయబడి, రవాణా RNAలు (tRNAలు) అని పిలువబడే ప్రత్యేక RNAల సహాయంతో రైబోజోమ్‌లకు పంపిణీ చేయబడతాయి. అమైనో ఆమ్లాల కోసం కోడ్ చేసే కోడన్‌లు ఉన్నట్లే సెల్‌లో అనేక విభిన్న tRNAలు ఉన్నాయి. ప్రతి tRNA యొక్క "షీట్" పైభాగంలో mRNAలోని కోడాన్ యొక్క న్యూక్లియోటైడ్‌లకు అనుబంధంగా ఉండే మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమం ఉంటుంది. వారు ఆమెను పిలుస్తారు ప్రతికోడన్.ఒక ప్రత్యేక ఎంజైమ్, ఒక కొడేస్, tRNAని గుర్తిస్తుంది మరియు ఆకు పెటియోల్‌కు ఒక అమైనో ఆమ్లాన్ని జతచేస్తుంది, ఇది ప్రతికోడన్‌కు అనుబంధంగా ఉండే ట్రిపుల్ ద్వారా ఎన్‌కోడ్ చేయబడినది మాత్రమే. ఒక ATP అణువు యొక్క శక్తి tRNA మరియు దాని "సొంత" అమైనో ఆమ్లం మధ్య సమయోజనీయ బంధం ఏర్పడటానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది.

పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులో అమైనో ఆమ్లం చేర్చబడాలంటే, అది తప్పనిసరిగా tRNA నుండి విడిపోవాలి. tRNA రైబోజోమ్‌లోకి ప్రవేశించినప్పుడు మరియు యాంటీకోడాన్ mRNAలో దాని కోడాన్‌ను గుర్తించినప్పుడు ఇది సాధ్యమవుతుంది. రెండు tRNA అణువులను బంధించడానికి రైబోజోమ్‌కు రెండు సైట్‌లు ఉన్నాయి. ఈ ప్రాంతాలలో ఒకటి, అని అంగీకరించేవాడు, tRNA ఒక అమైనో ఆమ్లంతో ప్రవేశిస్తుంది మరియు దాని కోడాన్ (I)కి జోడించబడుతుంది. ఈ అమైనో ఆమ్లం దానితో ముడిపడి ఉందా (అంగీకరించి) ప్రోటీన్ యొక్క పెరుగుతున్న గొలుసు (II)? వాటి మధ్య పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడుతుంది. tRNA, ఇది ఇప్పుడు mRNA కోడాన్‌తో జతచేయబడింది దాతరైబోజోమ్ యొక్క విభాగం. కొత్త tRNA ఖాళీ చేయబడిన అంగీకార సైట్‌కు వస్తుంది, ఇది అమైనో ఆమ్లానికి కట్టుబడి ఉంటుంది, ఇది తదుపరి కోడాన్ (III) ద్వారా గుప్తీకరించబడుతుంది. దాత సైట్ నుండి, వేరు చేయబడిన పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు మళ్లీ ఇక్కడకు బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు మరొక లింక్ ద్వారా పొడిగించబడుతుంది. పెరుగుతున్న గొలుసులోని అమైనో ఆమ్లాలు వాటిని ఎన్‌కోడింగ్ చేసే కోడన్‌లు mRNAలో ఉండే క్రమంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

మూడు త్రిగుణాలలో ఒకటి రైబోజోమ్‌పై కనుగొనబడినప్పుడు ( UAA, UAG, UGA), ఇవి జన్యువుల మధ్య "విరామ చిహ్నాలు", అంగీకార సైట్‌లో tRNA ఏదీ చోటు చేసుకోదు. వాస్తవం ఏమిటంటే "విరామ చిహ్నాల" న్యూక్లియోటైడ్ శ్రేణులకు పరిపూరకరమైన ప్రతికోడన్లు లేవు. వేరు చేయబడిన గొలుసు అంగీకరించే సైట్‌లో జోడించడానికి ఏమీ లేదు మరియు అది రైబోజోమ్‌ను వదిలివేస్తుంది. ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ పూర్తయింది.

ప్రొకార్యోట్‌లలో, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ కోడాన్‌తో ప్రారంభమవుతుంది AUG, ప్రతి జన్యువు నుండి కాపీలో మొదటి స్థానంలో ఉంది, రైబోజోమ్‌లో అటువంటి స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది, ప్రత్యేక tRNA యొక్క యాంటీకోడాన్ దానితో సంకర్షణ చెందుతుంది. ఫార్మిల్మెంటియోనిన్. అమైనో ఆమ్లం మెథియోనిన్ యొక్క ఈ సవరించిన రూపం వెంటనే దాత సైట్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు పదబంధంలో పెద్ద అక్షరం పాత్రను పోషిస్తుంది - ఏదైనా పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క సంశ్లేషణ బ్యాక్టీరియా కణంలో ప్రారంభమవుతుంది. ఎప్పుడు త్రిపాది AUGమొదటి స్థానంలో లేదు, కానీ జన్యువు నుండి కాపీ లోపల, ఇది అమైనో ఆమ్లం మెథియోనిన్‌ను ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క సంశ్లేషణ పూర్తయిన తర్వాత, ఫార్మిల్మెథియోనిన్ దాని నుండి విడదీయబడుతుంది మరియు పూర్తయిన ప్రోటీన్‌లో ఉండదు.

ప్రోటీన్ల ఉత్పత్తిని పెంచడానికి, mRNA తరచుగా ఒకటి కాదు, అనేక రైబోజోమ్‌లను ఏకకాలంలో పంపుతుంది. ఒక mRNA పరమాణువుతో ఏ నిర్మాణాన్ని ఏకం చేస్తే దానిని అంటారు పాలిసోమ్. ప్రతి రైబోజోమ్‌పై, ఈ పూస లాంటి అసెంబ్లీ లైన్‌లో ఒకేలాంటి ప్రోటీన్లు సంశ్లేషణ చేయబడతాయి.

అమైనో ఆమ్లాలు tRNA ద్వారా రైబోజోమ్‌లకు నిరంతరం సరఫరా చేయబడతాయి. అమైనో ఆమ్లాన్ని దానం చేసిన తర్వాత, tRNA రైబోజోమ్‌ను విడిచిపెట్టి, కోడేస్ సహాయంతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ప్రోటీన్ల ఉత్పత్తి కోసం అన్ని "మొక్కల సేవలు" యొక్క అధిక పొందిక, కొన్ని సెకన్లలో, వందలాది అమైనో ఆమ్లాలతో కూడిన పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులను సంశ్లేషణ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

జన్యు సంకేతం యొక్క లక్షణాలు. సెల్‌లో ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ప్రక్రియ ద్వారా, సమాచారం DNA నుండి ప్రోటీన్‌కి బదిలీ చేయబడుతుంది.

DNA → mRNA → ప్రోటీన్

DNA మరియు mRNA లలో ఉన్న జన్యు సమాచారం అణువులలోని న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమంలో ఉంటుంది.

న్యూక్లియోటైడ్‌ల "భాష" నుండి అమైనో ఆమ్లాల "భాష"లోకి సమాచారం యొక్క అనువాదం ఎలా జరుగుతుంది? ఈ అనువాదం జన్యు సంకేతం ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది. కోడ్ లేదా సాంకేతికలిపి, అనేది ఒక రకమైన సమాచారాన్ని మరొక రూపంలోకి అనువదించడానికి చిహ్నాల వ్యవస్థ. జన్యు సంకేతం mRNAలోని న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమాన్ని ఉపయోగించి ప్రోటీన్‌లలోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమం గురించి సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి ఒక వ్యవస్థ.

జన్యు సంకేతం యొక్క లక్షణాలు ఏమిటి?

ట్రిపుల్ కోడ్. RNA నాలుగు న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది: A, G, C, W.మేము ఒక న్యూక్లియోటైడ్‌తో ఒక అమైనో ఆమ్లాన్ని సూచించడానికి ప్రయత్నించినట్లయితే, 20 అమైనో ఆమ్లాలలో 16 గుప్తీకరించబడవు. రెండు-అక్షరాల కోడ్ 16 అమైనో ఆమ్లాలను గుప్తీకరిస్తుంది. ప్రకృతి మూడు అక్షరాలు లేదా ట్రిపుల్ కోడ్‌ని సృష్టించింది. దాని అర్థం ఏమిటంటే 20 అమైనో ఆమ్లాలలో ప్రతి ఒక్కటి ట్రిపుల్ లేదా కోడాన్ అని పిలువబడే మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమం ద్వారా కోడ్ చేయబడింది.

కోడ్ క్షీణించింది.దాని అర్థం ఏమిటంటే ప్రతి అమైనో ఆమ్లం ఒకటి కంటే ఎక్కువ కోడాన్ల ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడుతుంది.మినహాయింపులు: మెటియోనిన్ మరియు ట్రిప్టోఫాన్, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒక ట్రిపుల్ ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది.

కోడ్ నిస్సందేహంగా ఉంది. ప్రతి కోడాన్ ఒక అమైనో ఆమ్లం కోసం మాత్రమే కోడ్ చేస్తుంది.

జన్యువుల మధ్య "విరామ చిహ్నాలు" ఉన్నాయి.ప్రింటెడ్ టెక్స్ట్‌లో, ప్రతి పదబంధం చివరిలో ఒక పీరియడ్ ఉంటుంది. అనేక సంబంధిత పదబంధాలు ఒక పేరాను తయారు చేస్తాయి. జన్యు సమాచారం యొక్క భాషలో, అటువంటి పేరా ఒక ఒపెరాన్ మరియు దాని పరిపూరకరమైన mRNA. ప్రొకార్యోటిక్ ఒపెరాన్‌లోని ప్రతి జన్యువు లేదా ఒక వ్యక్తి యూకారియోటిక్ జన్యువు ఒక పాలీపెప్టైడ్ గొలుసును ఎన్కోడ్ చేస్తుంది - ఒక పదబంధం. కొన్ని సందర్భాల్లో mRNA టెంప్లేట్‌పై అనేక విభిన్న పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులు వరుసగా సృష్టించబడతాయి కాబట్టి, అవి తప్పనిసరిగా ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడాలి. దీని కోసం, జన్యు సంవత్సరంలో మూడు ప్రత్యేక ట్రిపుల్స్ ఉన్నాయి - UAA, UAG, UGA, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒక పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క సంశ్లేషణ యొక్క విరమణను సూచిస్తుంది. అందువలన, ఈ ట్రిపుల్స్ విరామ చిహ్నాల పనితీరును నిర్వహిస్తాయి. అవి ప్రతి జన్యువు చివరిలో ఉంటాయి.

జన్యువులో "విరామ చిహ్నాలు" లేవు.

కోడ్ సార్వత్రికమైనది.భూమిపై నివసించే అన్ని జీవులకు జన్యు సంకేతం ఒకేలా ఉంటుంది. బ్యాక్టీరియా మరియు శిలీంధ్రాలు, గోధుమలు మరియు పత్తి, చేపలు మరియు పురుగులు, కప్పలు మరియు మానవులలో, అదే త్రిపాదిలు ఒకే అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్కోడ్ చేస్తాయి.

DNA ప్రతిరూపణ సూత్రాలు. కణాలు మరియు జీవుల తరాలలో జన్యు పదార్ధం యొక్క కొనసాగింపు ప్రక్రియ ద్వారా నిర్ధారిస్తుంది ప్రతిరూపణ - DNA అణువుల డూప్లికేషన్.ఈ సంక్లిష్ట ప్రక్రియ ఉత్ప్రేరక చర్య లేని అనేక ఎంజైమ్‌లు మరియు ప్రోటీన్ల సముదాయం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, ఇవి పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులకు కావలసిన ఆకృతిని ఇవ్వడానికి అవసరం. ప్రతిరూపణ ఫలితంగా, DNA యొక్క రెండు ఒకేలాంటి డబుల్ హెలిక్స్‌లు ఏర్పడతాయి. ఈ కుమార్తె అణువులు అని పిలవబడేవి ఒకదానికొకటి మరియు అసలు మాతృ DNA అణువు నుండి భిన్నంగా లేవు. విభజనకు ముందు కణంలో ప్రతిరూపం సంభవిస్తుంది, కాబట్టి ప్రతి కుమార్తె కణం తల్లి కణం కలిగి ఉన్న అదే DNA అణువులను పొందుతుంది. ప్రతిరూపణ ప్రక్రియ అనేక సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:

ఈ సందర్భంలో మాత్రమే, DNA పాలిమరేసెస్ మాతృ తంతువుల వెంట కదలగలవు మరియు వాటిని కుమార్తె తంతువుల లోపం-రహిత సంశ్లేషణ కోసం టెంప్లేట్‌లుగా ఉపయోగించగలవు. కానీ అనేక మిలియన్ల బేస్ జతలతో కూడిన హెలిక్స్ యొక్క పూర్తి విడదీయడం, అటువంటి గణనీయమైన సంఖ్యలో భ్రమణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు సెల్ పరిస్థితులలో అసాధ్యమైన శక్తి ఖర్చులు. అందువల్ల, యూకారియోట్లలో ప్రతిరూపణ DNA అణువులోని కొన్ని ప్రదేశాలలో ఏకకాలంలో ప్రారంభమవుతుంది. కుమార్తె గొలుసుల సంశ్లేషణ ప్రారంభమయ్యే రెండు పాయింట్ల మధ్య ప్రాంతాన్ని అంటారు ప్రతిరూపం. అతడు ప్రతిరూపణ యూనిట్.

యూకారియోటిక్ కణంలోని ప్రతి DNA అణువు అనేక ప్రతిరూపాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి రెప్లికాన్‌లో, ఒక రెప్లికేషన్ ఫోర్క్‌ను చూడవచ్చు - ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ల చర్యలో ఇప్పటికే విప్పబడిన DNA అణువులోని ఆ భాగం. ఫోర్క్‌లోని ప్రతి స్ట్రాండ్ కాంప్లిమెంటరీ డాటర్ స్ట్రాండ్ యొక్క సంశ్లేషణకు ఒక టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది. ప్రతిరూపణ సమయంలో, ఫోర్క్ మాతృ అణువు వెంట కదులుతుంది, అయితే DNA యొక్క కొత్త విభాగాలు వంకరగా ఉంటాయి. DNA పాలిమరేసెస్‌లు మాతృక తంతువుల వెంట ఒక దిశలో మాత్రమే కదలగలవు, మరియు తంతువులు వ్యతిరేక సమాంతరంగా ఉంటాయి కాబట్టి, ప్రతి ఫోర్క్‌లో రెండు వేర్వేరు ఎంజైమాటిక్ కాంప్లెక్స్‌లు ఏకకాలంలో సంశ్లేషణ చెందుతాయి. అంతేకాకుండా, ప్రతి ఫోర్క్‌లో, ఒక కుమార్తె (ప్రధాన) గొలుసు నిరంతరం పెరుగుతుంది మరియు మరొకటి (వెనుకబడిన) గొలుసు అనేక న్యూక్లియోటైడ్‌ల పొడవు గల ప్రత్యేక శకలాలు ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. ఇటువంటి ఎంజైములు, వాటిని కనుగొన్న జపనీస్ శాస్త్రవేత్త పేరు పెట్టారు ఒకాజాకి యొక్క శకలాలునిరంతర గొలుసును ఏర్పరచడానికి DNA లిగేస్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. DNA శకలాలు కుమార్తె గొలుసులు ఏర్పడే విధానం నిరంతరాయంగా పిలువబడుతుంది.

ప్రైమర్ DNA పాలిమరేస్ యొక్క అవసరం లీడింగ్ స్ట్రాండ్ యొక్క సంశ్లేషణను లేదా వెనుకబడిన స్ట్రాండ్ యొక్క ఒకాజాకి శకలాలు సంశ్లేషణను ప్రారంభించలేకపోయింది. డియోక్సిరిబోన్యూక్లియోటైడ్‌లను దాని 3'-OH ముగింపుకు వరుసగా జోడించడం ద్వారా ఇది ఇప్పటికే ఉన్న పాలీన్యూక్లియోటైడ్ స్ట్రాండ్‌ను మాత్రమే నిర్మించగలదు. పెరుగుతున్న DNA స్ట్రాండ్ యొక్క ప్రారంభ 5' ముగింపు ఎక్కడ నుండి వస్తుంది? ఇది DNA టెంప్లేట్‌పై ఒక ప్రత్యేక RNA పాలిమరేస్‌తో సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది ప్రైమేస్(ఇంగ్లీష్ ప్రైమర్ - సీడ్). DNA poimerase ద్వారా ఏర్పడిన DNA గొలుసు పరిమాణంతో పోల్చితే రిబోన్యూక్లియోటైడ్ ప్రైమర్ పరిమాణం చిన్నది (20 న్యూక్లియోటైడ్‌ల కంటే తక్కువ). తన నెరవేర్చాడు విధులు RNA ప్రైమర్ ఒక ప్రత్యేక ఎంజైమ్ ద్వారా తొలగించబడుతుంది మరియు ఈ సమయంలో ఏర్పడిన గ్యాప్ DNA పాలిమరేస్ ద్వారా మూసివేయబడుతుంది, ఇది పొరుగున ఉన్న Okazaki భాగం యొక్క 3'-OH ముగింపును ప్రైమర్‌గా ఉపయోగిస్తుంది.

లీనియర్ DNA అణువుల చివరలను అండర్ రెప్లికేషన్ సమస్య. తీవ్రమైన RNA ప్రైమర్‌ల తొలగింపు, లీనియర్ పేరెంట్ DNA అణువు యొక్క రెండు తంతువుల 3'-చివరలకు పరిపూరకరమైనది, చైల్డ్ స్ట్రాండ్‌లు 10-20 న్యూక్లియోటైడ్‌ల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి. ఇది లీనియర్ మాలిక్యూల్స్ చివరలను అండర్ రెప్లికేషన్ సమస్య.

లీనియర్ DNA అణువుల 3' చివరలను తక్కువ ప్రతిరూపణ సమస్య ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ని ఉపయోగించి యూకారియోటిక్ కణాల ద్వారా పరిష్కరించబడుతుంది - టెలోమెరేస్.

టెలోమెరేస్ అనేది DNA పాలిమరేస్, ఇది క్రోమోజోమ్‌ల యొక్క 3'-టెర్మినల్ DNA అణువులను చిన్న పునరావృత శ్రేణులతో పూర్తి చేస్తుంది. అవి, ఒకదాని తర్వాత ఒకటిగా ఉంటాయి, 10 వేల న్యూక్లియోటైడ్‌ల వరకు ఉండే సాధారణ టెర్మినల్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ప్రోటీన్ భాగానికి అదనంగా, టెలోమెరేస్ RNAను కలిగి ఉంటుంది, ఇది DNAని పునరావృతాలతో విస్తరించడానికి ఒక టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది.

DNA అణువుల చివరలను పొడిగించే పథకం. మొదట, టెలోమెరేస్ RNA యొక్క టెంప్లేట్ సైట్‌కు పొడుచుకు వచ్చిన DNA ముగింపు యొక్క పరిపూరకరమైన బైండింగ్ సంభవిస్తుంది, తర్వాత టెలోమెరేస్ DNAని దాని 3'-OH ముగింపును ఒక విత్తనంగా మరియు RNA, ఎంజైమ్‌లో భాగమైన ఒక టెంప్లేట్‌గా ఉపయోగించి నిర్మిస్తుంది. ఈ దశను పొడుగు అంటారు. ఆ తరువాత, ట్రాన్స్‌లోకేషన్ జరుగుతుంది, అనగా. DNA యొక్క కదలిక, ఎంజైమ్‌కు సంబంధించి ఒక పునరావృతం ద్వారా విస్తరించబడుతుంది. దీని తరువాత పొడుగు మరియు మరొక ట్రాన్స్‌లోకేషన్ జరుగుతుంది.

ఫలితంగా, క్రోమోజోమ్‌ల ప్రత్యేక ముగింపు నిర్మాణాలు ఏర్పడతాయి. అవి పదేపదే పునరావృతమయ్యే చిన్న DNA సన్నివేశాలు మరియు నిర్దిష్ట ప్రోటీన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

rRNA మరియు tRNA పూర్వగాముల సంశ్లేషణ ire-mRNA సంశ్లేషణను పోలి ఉంటుంది. రైబోసోమల్ RNA యొక్క ప్రాథమిక లిప్యంతరీకరణలో ఇంట్రాన్‌లు ఉండవు మరియు నిర్దిష్ట RNaseల చర్యలో ఇది 28S-, 18S- మరియు 5.8S-pRNAలను ఏర్పరుస్తుంది; 5S-pRNA RNA పాలిమరేస్ III భాగస్వామ్యంతో సంశ్లేషణ చేయబడింది.

rRNA మరియు tRNA.

ప్రాథమిక tRNA ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌లు కూడా పాక్షిక జలవిశ్లేషణ ద్వారా పరిపక్వ రూపాలుగా మార్చబడతాయి.
అన్ని రకాల RNA ప్రోటీన్ల బయోసింథసిస్‌లో పాల్గొంటాయి, అయితే ఈ ప్రక్రియలో వాటి విధులు భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్రొటీన్‌ల ప్రాథమిక నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించే మాతృక పాత్రను మెసెంజర్ RNAలు (mRNAలు) నిర్వహిస్తాయి.అనువాద విధానాలను అధ్యయనం చేయడానికి సెల్-ఫ్రీ ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్ సిస్టమ్‌ల ఉపయోగం చాలా ముఖ్యమైనది. కణజాల సజాతీయాలను అమైనో ఆమ్లాల మిశ్రమంతో పొదిగినట్లయితే, వాటిలో కనీసం ఒకటి లేబుల్ చేయబడి ఉంటే, లేబుల్‌ను ప్రోటీన్‌లలో చేర్చడం ద్వారా ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్ నమోదు చేయబడుతుంది. సంశ్లేషణ చేయబడిన ప్రోటీన్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం వ్యవస్థకు జోడించబడిన mRNA యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సెల్-ఫ్రీ సిస్టమ్ గ్లోబిన్ mRNA (ఇది రెటిక్యులోసైట్‌ల నుండి వేరుచేయబడుతుంది)తో కూడి ఉంటే, గ్లోబిన్ సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది (a- మరియు (గ్లోబిన్ యొక్క 3-గొలుసులు); హెపటోసైట్‌ల నుండి వేరుచేయబడిన అల్బుమిన్ mRNA నుండి అల్బుమిన్ సంశ్లేషణ చేయబడితే, మొదలైనవి.

14. ప్రతిరూపణ విలువ:

ఎ) ప్రక్రియ అనేది అన్ని రకాల ప్రోయుకారియోటిక్ కణ విభజనలో అంతర్లీనంగా ఉన్న ఒక ముఖ్యమైన పరమాణు విధానం, బి) ఏకకణ మరియు బహుళ సెల్యులార్ జీవుల యొక్క అన్ని రకాల పునరుత్పత్తిని అందిస్తుంది,

c) సెల్యులార్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్వహిస్తుంది

శారీరక పునరుత్పత్తి ఫలితంగా అవయవాలు, కణజాలాలు మరియు జీవి యొక్క కూర్పు

d) వ్యక్తిగత వ్యక్తుల దీర్ఘకాలిక ఉనికిని నిర్ధారిస్తుంది;

ఇ) జీవుల జాతుల దీర్ఘకాలిక ఉనికిని నిర్ధారిస్తుంది;

ఇ) సమాచారం యొక్క ఖచ్చితమైన రెట్టింపుకు ప్రక్రియ దోహదం చేస్తుంది;

g) ప్రతిరూపణ ప్రక్రియలో లోపాలు (మ్యుటేషన్లు) సాధ్యమవుతాయి, ఇది రోగలక్షణ మార్పుల అభివృద్ధితో బలహీనమైన ప్రోటీన్ సంశ్లేషణకు దారితీస్తుంది.

కణ విభజనకు ముందు DNA అణువు రెట్టింపు కావడాన్ని రెప్లికేషన్ అంటారు.

వంశపారంపర్య సమాచారం యొక్క క్యారియర్‌గా స్థానిక DNA యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు:

1) ప్రతిరూపణ - కొత్త గొలుసుల ఏర్పాటు పరిపూరకరమైనది;

2) స్వీయ-దిద్దుబాటు - DNA పాలిమరేస్ తప్పుగా ప్రతిరూపం చేయబడిన ప్రాంతాలను విడదీస్తుంది (10-6);

3) పరిహారం - పునరుద్ధరణ;

ఈ ప్రక్రియల అమలు ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ల భాగస్వామ్యంతో సెల్‌లో జరుగుతుంది.

మరమ్మత్తు వ్యవస్థ ఎలా పనిచేస్తుంది మరమ్మత్తు యొక్క యంత్రాంగాలను వెల్లడించిన ప్రయోగాలు మరియు ఈ సామర్ధ్యం యొక్క ఉనికి ఏకకణ జీవుల సహాయంతో నిర్వహించబడింది. కానీ మరమ్మత్తు ప్రక్రియలు జంతువులు మరియు మానవుల జీవన కణాలలో అంతర్లీనంగా ఉంటాయి. కొందరు వ్యక్తులు జిరోడెర్మా పిగ్మెంటోసమ్‌తో బాధపడుతున్నారు. దెబ్బతిన్న DNA ను తిరిగి సంశ్లేషణ చేయడంలో కణాల అసమర్థత వల్ల ఈ వ్యాధి వస్తుంది. జీరోడెర్మా వారసత్వంగా వస్తుంది. నష్టపరిహారం వ్యవస్థ దేనితో రూపొందించబడింది? మరమ్మతు ప్రక్రియకు మద్దతు ఇచ్చే నాలుగు ఎంజైమ్‌లు DNA హెలికేస్, -ఎక్సోన్యూక్లీస్, -పాలిమరేస్ మరియు -లిగేస్. ఈ సమ్మేళనాలలో మొదటిది డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ అణువు యొక్క గొలుసులో నష్టాన్ని గుర్తించగలదు. ఇది గుర్తించడమే కాకుండా, అణువు యొక్క మారిన విభాగాన్ని తొలగించడానికి సరైన స్థలంలో గొలుసును కూడా కట్ చేస్తుంది. ఎలిమినేషన్ కూడా DNA ఎక్సోన్యూకలీస్ సహాయంతో జరుగుతుంది. తరువాత, దెబ్బతిన్న విభాగాన్ని పూర్తిగా భర్తీ చేయడానికి డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ అణువు యొక్క కొత్త విభాగం అమైనో ఆమ్లాల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. బాగా, ఈ అత్యంత సంక్లిష్టమైన జీవ ప్రక్రియ యొక్క చివరి తీగ DNA లిగేస్ అనే ఎంజైమ్‌ని ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది. దెబ్బతిన్న అణువుకు సంశ్లేషణ చేయబడిన సైట్‌ను జోడించడానికి ఇది బాధ్యత వహిస్తుంది. నాలుగు ఎంజైమ్‌లు తమ పనిని పూర్తి చేసిన తర్వాత, DNA అణువు పూర్తిగా పునరుద్ధరించబడుతుంది మరియు అన్ని నష్టం గతానికి సంబంధించినది. జీవ కణంలోని యంత్రాంగాలు సామరస్యంగా ఈ విధంగా పనిచేస్తాయి.

వర్గీకరణ ప్రస్తుతానికి, శాస్త్రవేత్తలు ఈ క్రింది రకాల నష్టపరిహార వ్యవస్థలను వేరు చేస్తారు. అవి వివిధ కారకాలపై ఆధారపడి సక్రియం చేయబడతాయి. వీటిలో ఇవి ఉన్నాయి: తిరిగి సక్రియం చేయడం. రీకాంబినేషన్ రికవరీ. హెటెరోడుప్లెక్స్‌ల మరమ్మత్తు. ఎక్సిషన్ మరమ్మత్తు. DNA అణువుల నాన్-హోమోలాగస్ చివరల పునఃకలయిక. అన్ని ఏకకణ జీవులు కనీసం మూడు ఎంజైమ్ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటాయి. వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి రికవరీ ప్రక్రియను నిర్వహించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ వ్యవస్థలు: ప్రత్యక్ష, ఎక్సిషనల్ మరియు పోస్ట్ రెప్లికేటివ్. ప్రొకార్యోట్‌లు ఈ మూడు రకాల DNA మరమ్మతులను కలిగి ఉంటాయి. యూకారియోట్‌ల విషయానికొస్తే, వాటి వద్ద అదనపు యంత్రాంగాలు ఉన్నాయి, వీటిని మిస్-మాతే మరియు సోస్-రిపేర్ అని పిలుస్తారు. జీవశాస్త్రం కణాల జన్యు పదార్ధం యొక్క ఈ రకమైన స్వీయ-స్వస్థత గురించి వివరంగా అధ్యయనం చేసింది.

15. జన్యు సంకేతం అనేది న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమాన్ని ఉపయోగించి ప్రోటీన్ల యొక్క అమైనో ఆమ్ల క్రమాన్ని ఎన్కోడింగ్ చేసే మార్గం, ఇది అన్ని జీవుల యొక్క లక్షణం. ప్రోటీన్ అణువులోని అమైనో యాసిడ్ సీక్వెన్స్ DNA అణువులో న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్‌గా గుప్తీకరించబడింది మరియు దీనిని అంటారు జన్యు సంకేతం.ఒకే ప్రోటీన్ యొక్క సంశ్లేషణకు బాధ్యత వహించే DNA అణువు యొక్క ప్రాంతాన్ని అంటారు జీనోమ్.

నాలుగు న్యూక్లియోటైడ్‌లు DNAలో ఉపయోగించబడతాయి - అడెనిన్ (A), గ్వానైన్ (G), సైటోసిన్ (C), థైమిన్ (T), వీటిని రష్యన్ భాషా సాహిత్యంలో A, G, C మరియు T అనే అక్షరాలతో సూచిస్తారు. ఈ అక్షరాలు రూపొందించబడ్డాయి. జన్యు సంకేతం యొక్క వర్ణమాల. RNAలో, అదే న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, థైమిన్ మినహా, ఇది సారూప్య న్యూక్లియోటైడ్ ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది - యురేసిల్, ఇది U (రష్యన్ భాషా సాహిత్యంలో U) అక్షరంతో సూచించబడుతుంది. DNA మరియు RNA అణువులలో, న్యూక్లియోటైడ్‌లు గొలుసులలో వరుసలో ఉంటాయి మరియు అందువలన, జన్యు అక్షరాల క్రమాలు పొందబడతాయి.

ప్రోటీన్లను నిర్మించడానికి ప్రకృతిలో 20 వేర్వేరు అమైనో ఆమ్లాలు ఉపయోగించబడతాయి. ప్రతి ప్రోటీన్ ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన క్రమంలో అమైనో ఆమ్లాల గొలుసు లేదా అనేక గొలుసులు. ఈ క్రమం ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది మరియు అందువల్ల దాని అన్ని జీవసంబంధమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. అమైనో ఆమ్లాల సమితి దాదాపు అన్ని జీవులకు కూడా సార్వత్రికమైనది.

జీవ కణాలలో జన్యు సమాచారం యొక్క అమలు (అనగా, జన్యువు ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడిన ప్రోటీన్ యొక్క సంశ్లేషణ) రెండు మాతృక ప్రక్రియలను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది: ట్రాన్స్క్రిప్షన్ (అనగా, DNA మాతృకపై mRNA సంశ్లేషణ) మరియు జన్యు సంకేతం యొక్క అనువాదం అమైనో ఆమ్ల శ్రేణి (mRNA మాతృకపై పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క సంశ్లేషణ). మూడు వరుస న్యూక్లియోటైడ్లు 20 అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్కోడ్ చేయడానికి సరిపోతాయి, అలాగే స్టాప్ సిగ్నల్, అంటే ప్రోటీన్ సీక్వెన్స్ ముగింపు. మూడు న్యూక్లియోటైడ్ల సమితిని ట్రిపుల్ అంటారు. అమైనో ఆమ్లాలు మరియు కోడన్‌లకు సంబంధించిన ఆమోదించబడిన సంక్షిప్తాలు చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.

జన్యు సంకేతం యొక్క లక్షణాలు

ట్రిప్లెటిటీ - కోడ్ యొక్క ముఖ్యమైన యూనిట్ మూడు న్యూక్లియోటైడ్ల (ట్రిపుల్ లేదా కోడాన్) కలయిక.

కొనసాగింపు - త్రిపాదిల మధ్య విరామ చిహ్నాలు లేవు, అంటే సమాచారం నిరంతరం చదవబడుతుంది.

అతివ్యాప్తి చెందని - ఒకే న్యూక్లియోటైడ్ ఒకే సమయంలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ త్రిగుణాలలో భాగం కాకూడదు. (బహుళ ఫ్రేమ్‌షిఫ్ట్ ప్రొటీన్‌లను ఎన్‌కోడ్ చేసే వైరస్‌లు, మైటోకాండ్రియా మరియు బ్యాక్టీరియాలోని కొన్ని అతివ్యాప్తి చెందుతున్న జన్యువులకు ఇది నిజం కాదు.)

అస్పష్టత - ఒక నిర్దిష్ట కోడాన్ ఒక అమైనో ఆమ్లానికి మాత్రమే అనుగుణంగా ఉంటుంది. (ఆస్తి విశ్వవ్యాప్తం కాదు. యూప్లోట్స్ క్రాసస్‌లోని UGA కోడాన్ రెండు అమైనో ఆమ్లాలు, సిస్టీన్ మరియు సెలెనోసిస్టీన్‌లకు సంకేతాలు ఇస్తుంది)

క్షీణత (రిడెండెన్సీ) - అనేక కోడన్లు ఒకే అమైనో ఆమ్లానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.

యూనివర్సాలిటీ - వివిధ స్థాయిల సంక్లిష్టత కలిగిన జీవులలో జన్యు సంకేతం ఒకే విధంగా పనిచేస్తుంది - వైరస్‌ల నుండి మానవుల వరకు (జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్ పద్ధతులు దీనిపై ఆధారపడి ఉంటాయి) (ఈ ఆస్తికి అనేక మినహాయింపులు కూడా ఉన్నాయి, "వేరియేషన్స్" లోని పట్టికను చూడండి ఈ వ్యాసంలో ప్రామాణిక జన్యు సంకేతం" విభాగం).

16.బయోసింథసిస్ కోసం షరతులు

ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్‌కు DNA అణువు యొక్క జన్యు సమాచారం అవసరం; సమాచార RNA - న్యూక్లియస్ నుండి సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి ఈ సమాచారం యొక్క క్యారియర్; రైబోజోములు - అసలు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ జరిగే అవయవాలు; సైటోప్లాజంలో అమైనో ఆమ్లాల సమితి; రవాణా RNAలు అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేయడం మరియు వాటిని రైబోజోమ్‌లపై సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి తీసుకువెళ్లడం; ATP అనేది కోడింగ్ మరియు బయోసింథసిస్ ప్రక్రియకు శక్తిని అందించే పదార్ధం.

దశలు

లిప్యంతరీకరణ- DNA మాతృకపై అన్ని రకాల RNA యొక్క బయోసింథసిస్ ప్రక్రియ, ఇది కేంద్రకంలో జరుగుతుంది.

DNA అణువులోని ఒక నిర్దిష్ట విభాగం నిరాశకు గురైంది, ఎంజైమ్‌ల చర్యలో రెండు గొలుసుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలు నాశనం అవుతాయి. ఒక DNA స్ట్రాండ్‌పై, మాతృకలో వలె, ఒక RNA కాపీ పరిపూరకరమైన సూత్రం ప్రకారం న్యూక్లియోటైడ్‌ల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. DNA ప్రాంతంపై ఆధారపడి, రైబోసోమల్, రవాణా మరియు సమాచార RNAలు ఈ విధంగా సంశ్లేషణ చేయబడతాయి.

mRNA సంశ్లేషణ తర్వాత, ఇది న్యూక్లియస్‌ను విడిచిపెట్టి, రైబోజోమ్‌లపై ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ జరిగే ప్రదేశానికి సైటోప్లాజమ్‌కి వెళుతుంది.

ప్రసార- పాలీపెప్టైడ్ గొలుసుల సంశ్లేషణ ప్రక్రియ, రైబోజోమ్‌లపై నిర్వహించబడుతుంది, ఇక్కడ ప్రోటీన్ యొక్క ప్రాధమిక నిర్మాణం గురించి సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడంలో mRNA మధ్యవర్తిగా ఉంటుంది.

ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్ ప్రతిచర్యల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది.

1. అమైనో ఆమ్లాల క్రియాశీలత మరియు కోడింగ్. tRNA ఒక క్లోవర్‌లీఫ్ రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని సెంట్రల్ లూప్‌లో ఒక నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లం యొక్క కోడ్ మరియు mRNA పై కోడాన్‌కు అనుగుణంగా ట్రిపుల్ యాంటీకోడాన్ ఉంటుంది. ప్రతి అమైనో ఆమ్లం ATP శక్తిని ఉపయోగించి సంబంధిత tRNAకి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఒక tRNA-అమినో యాసిడ్ కాంప్లెక్స్ ఏర్పడుతుంది, ఇది రైబోజోమ్‌లలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

2. mRNA-రైబోజోమ్ కాంప్లెక్స్ ఏర్పడటం. సైటోప్లాజంలోని mRNA గ్రాన్యులర్ ER పై రైబోజోమ్‌ల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంది.

3. పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క అసెంబ్లీ. అమైనో ఆమ్లాలతో tRNA, కోడాన్‌తో యాంటీకోడాన్ యొక్క పరిపూరకరమైన సూత్రం ప్రకారం, mRNAతో కలిపి రైబోజోమ్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. రైబోజోమ్ యొక్క పెప్టైడ్ మధ్యలో, రెండు అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడుతుంది మరియు విడుదలైన tRNA రైబోజోమ్‌ను వదిలివేస్తుంది. అదే సమయంలో, mRNA ప్రతిసారీ ఒక ట్రిపుల్‌ను పురోగమిస్తుంది, ఒక కొత్త tRNA - ఒక అమైనో ఆమ్లం మరియు విడుదలైన tRNAను రైబోజోమ్ నుండి తొలగిస్తుంది. మొత్తం ప్రక్రియ ATP ద్వారా అందించబడుతుంది. ఒక mRNA అనేక రైబోజోమ్‌లతో కలిసి, ఒక పాలీసోమ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇక్కడ ఒక ప్రోటీన్ యొక్క అనేక అణువులు ఏకకాలంలో సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. mRNAలో అర్థరహిత కోడన్‌లు (స్టాప్ కోడ్‌లు) ప్రారంభమైనప్పుడు సంశ్లేషణ ముగుస్తుంది. రైబోజోమ్‌లు mRNA నుండి వేరు చేయబడతాయి, వాటి నుండి పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులు తొలగించబడతాయి. మొత్తం సంశ్లేషణ ప్రక్రియ గ్రాన్యులర్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్‌పై జరుగుతుంది కాబట్టి, ఫలితంగా వచ్చే పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులు EPS గొట్టాలలోకి ప్రవేశిస్తాయి, అక్కడ అవి తుది నిర్మాణాన్ని పొందుతాయి మరియు ప్రోటీన్ అణువులుగా మారుతాయి.

అన్ని సంశ్లేషణ ప్రతిచర్యలు ATP శక్తిని ఉపయోగించి ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ల ద్వారా ఉత్ప్రేరకపరచబడతాయి. సంశ్లేషణ రేటు చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు పాలీపెప్టైడ్ యొక్క పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఎస్చెరిచియా కోలి యొక్క రైబోజోమ్‌లో, 300 అమైనో ఆమ్లాల ప్రోటీన్ సుమారు 15-20 సెకన్లలో సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.

IRNA, tRNA, RRNA యొక్క పరస్పర చర్య మరియు నిర్మాణం - మూడు ప్రధాన న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు, సైటోలజీ వంటి శాస్త్రం ద్వారా పరిగణించబడుతుంది. కణాలలో రవాణా రిబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్ (tRNA) పాత్ర ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి ఇది సహాయపడుతుంది. ఇది చాలా చిన్నది, కానీ అదే సమయంలో కాదనలేని ముఖ్యమైన అణువు శరీరాన్ని తయారుచేసే ప్రోటీన్లను కలపడం ప్రక్రియలో పాల్గొంటుంది.

tRNA నిర్మాణం ఏమిటి? ఈ పదార్ధాన్ని "లోపల నుండి" పరిగణలోకి తీసుకోవడం చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, దాని బయోకెమిస్ట్రీ మరియు జీవసంబంధమైన పాత్రను తెలుసుకోవడానికి. అలాగే, tRNA యొక్క నిర్మాణం మరియు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో దాని పాత్ర ఎలా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి?

TRNA అంటే ఏమిటి, అది ఎలా అమర్చబడింది?

రవాణా రిబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్ కొత్త ప్రోటీన్ల నిర్మాణంలో పాల్గొంటుంది. అన్ని రిబోన్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలలో దాదాపు 10% రవాణా. అణువు ఏ రసాయన మూలకాల నుండి ఏర్పడుతుందో స్పష్టం చేయడానికి, మేము tRNA యొక్క ద్వితీయ నిర్మాణం యొక్క నిర్మాణాన్ని వివరిస్తాము. ద్వితీయ నిర్మాణం మూలకాల మధ్య అన్ని ప్రధాన రసాయన బంధాలను పరిగణిస్తుంది.

ఇది పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసుతో కూడిన స్థూల అణువు. ఇందులోని నత్రజని స్థావరాలు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. DNA వలె, RNA 4 నత్రజని స్థావరాలు కలిగి ఉంటుంది: అడెనిన్, సైటోసిన్, గ్వానైన్ మరియు యురేసిల్. ఈ సమ్మేళనాలలో, అడెనిన్ ఎల్లప్పుడూ యురేసిల్‌తో మరియు గ్వానైన్‌తో సాధారణంగా సైటోసిన్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

న్యూక్లియోటైడ్‌కు రైబో- అనే ఉపసర్గ ఎందుకు ఉంటుంది? కేవలం, న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క బేస్ వద్ద పెంటోస్‌కు బదులుగా రైబోస్‌ను కలిగి ఉన్న అన్ని లీనియర్ పాలిమర్‌లను రైబోన్యూక్లియిక్ అంటారు. మరియు బదిలీ RNA అనేది అటువంటి రిబోన్యూక్లియిక్ పాలిమర్‌లోని 3 రకాల్లో ఒకటి.

tRNA యొక్క నిర్మాణం: బయోకెమిస్ట్రీ

అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క లోతైన పొరలను పరిశీలిద్దాం. ఈ న్యూక్లియోటైడ్లు 3 భాగాలను కలిగి ఉంటాయి:

1. సుక్రోజ్, రైబోస్ అన్ని రకాల RNAలలో పాల్గొంటాయి.
2. ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం.
3. నత్రజని స్థావరాలు. ఇవి ప్యూరిన్లు మరియు పిరిమిడిన్లు.

నత్రజని స్థావరాలు బలమైన బంధాల ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. స్థావరాలను ప్యూరిన్ మరియు పిరిమిడిన్‌లుగా విభజించడం ఆచారం.

ప్యూరిన్లు అడెనైన్ మరియు గ్వానైన్. అడెనైన్ 2 ఇంటర్‌కనెక్టడ్ రింగుల అడెనైల్ న్యూక్లియోటైడ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. మరియు గ్వానైన్ అదే "సింగిల్-రింగ్" గ్వానైన్ న్యూక్లియోటైడ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

పిరమిడిన్లు సైటోసిన్ మరియు యురేసిల్. పిరిమిడిన్లు ఒకే రింగ్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. RNAలో థైమిన్ ఉండదు, ఎందుకంటే ఇది యురేసిల్ వంటి మూలకం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది. tRNA యొక్క ఇతర నిర్మాణ లక్షణాలను చూసే ముందు ఇది అర్థం చేసుకోవడం ముఖ్యం.

RNA రకాలు

మీరు చూడగలిగినట్లుగా, tRNA యొక్క నిర్మాణం క్లుప్తంగా వివరించబడదు. అణువు యొక్క ఉద్దేశ్యం మరియు దాని నిజమైన నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మీరు బయోకెమిస్ట్రీని లోతుగా పరిశోధించాలి. ఏ ఇతర రైబోసోమల్ న్యూక్లియోటైడ్‌లు అంటారు? మాతృక లేదా సమాచార మరియు రైబోసోమల్ న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు కూడా ఉన్నాయి. RNA మరియు RNA గా సంక్షిప్తీకరించబడింది. మొత్తం 3 అణువులు కణంలో ఒకదానితో ఒకటి దగ్గరగా పనిచేస్తాయి, తద్వారా శరీరం సరిగ్గా నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్ గ్లోబుల్స్‌ను పొందుతుంది.

2 ఇతరుల సహాయం లేకుండా ఒక పాలిమర్ యొక్క పనిని ఊహించడం అసాధ్యం. రైబోజోమ్‌ల పనికి నేరుగా సంబంధించిన ఫంక్షన్‌లతో కలిపి పరిగణించినప్పుడు tRNAల యొక్క నిర్మాణ లక్షణాలు మరింత అర్థమవుతాయి.

RNA, tRNA, rRNA నిర్మాణం అనేక విధాలుగా సమానంగా ఉంటుంది. అన్నింటికీ రైబోస్ బేస్ ఉంటుంది. అయితే, వాటి నిర్మాణం మరియు విధులు భిన్నంగా ఉంటాయి.

న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల ఆవిష్కరణ

స్విస్ జోహన్ మీషెర్ 1868లో సెల్ న్యూక్లియస్‌లో స్థూల కణాలను కనుగొన్నాడు, తర్వాత దీనిని న్యూక్లియిన్‌లుగా పిలిచారు. న్యూక్లియస్ అనే పదం (న్యూక్లియస్) - న్యూక్లియస్ నుండి వచ్చింది. న్యూక్లియస్ లేని ఏకకణ జీవులలో ఈ పదార్థాలు కూడా ఉన్నాయని కొద్దిసేపటి తరువాత కనుగొనబడింది. 20వ శతాబ్దం మధ్యలో, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల సంశ్లేషణను కనుగొన్నందుకు నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నారు.

tRNA ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో పనిచేస్తుంది

పేరు - బదిలీ RNA - అణువు యొక్క ప్రధాన విధిని సూచిస్తుంది. ఈ న్యూక్లియిక్ ఆమ్లం ఒక నిర్దిష్ట ప్రొటీన్‌ను తయారు చేయడానికి రైబోసోమల్ RNA ద్వారా అవసరమైన అమైనో ఆమ్లాన్ని "తెస్తుంది".

tRNA అణువుకు కొన్ని విధులు ఉన్నాయి. మొదటిది IRNA కోడాన్ యొక్క గుర్తింపు, రెండవ ఫంక్షన్ బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ డెలివరీ - ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ కోసం అమైనో ఆమ్లాలు. మరికొందరు నిపుణులు అంగీకార ఫంక్షన్‌ను వేరు చేస్తారు. అంటే, సమయోజనీయ సూత్రం ప్రకారం అమైనో ఆమ్లాల జోడింపు. ఇది అమినోసిల్-tRNA సింథటేస్ వంటి ఎంజైమ్‌కు ఈ అమైనో ఆమ్లాన్ని "అటాచ్" చేయడంలో సహాయపడుతుంది.

tRNA యొక్క నిర్మాణం దాని విధులకు ఎలా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది? ఈ ప్రత్యేక రిబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్ దాని యొక్క ఒక వైపున నత్రజని స్థావరాలు ఉండే విధంగా రూపొందించబడింది, ఇది ఎల్లప్పుడూ జంటగా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఇవి మనకు తెలిసిన మూలకాలు - A, U, C, G. సరిగ్గా 3 "అక్షరాలు" లేదా నత్రజని స్థావరాలు ప్రతికోడన్‌ను తయారు చేస్తాయి - కాంప్లిమెంటరిటీ సూత్రం ప్రకారం కోడాన్‌తో పరస్పర చర్య చేసే మూలకాల యొక్క రివర్స్ సెట్.

tRNA యొక్క ఈ ముఖ్యమైన నిర్మాణ లక్షణం టెంప్లేట్ న్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌ను డీకోడింగ్ చేయడంలో ఎటువంటి లోపాలు ఉండవని నిర్ధారిస్తుంది. అన్నింటికంటే, ప్రస్తుతం శరీరానికి అవసరమైన ప్రోటీన్ సరిగ్గా సంశ్లేషణ చేయబడిందా అనేది అమైనో ఆమ్లాల ఖచ్చితమైన క్రమం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

నిర్మాణ లక్షణాలు

tRNA యొక్క నిర్మాణ లక్షణాలు మరియు దాని జీవ పాత్ర ఏమిటి? ఇది చాలా పురాతనమైన కట్టడం. దీని పరిమాణం ఎక్కడో 73 - 93 న్యూక్లియోటైడ్లు. పదార్ధం యొక్క పరమాణు బరువు 25,000-30,000.

అణువు యొక్క 5 ప్రధాన అంశాలను పరిశీలించడం ద్వారా tRNA యొక్క ద్వితీయ నిర్మాణం యొక్క నిర్మాణాన్ని విడదీయవచ్చు. కాబట్టి, ఈ న్యూక్లియిక్ ఆమ్లం క్రింది అంశాలను కలిగి ఉంటుంది:

• ఎంజైమ్‌తో పరిచయం కోసం లూప్;
• రైబోజోమ్‌తో పరిచయం కోసం లూప్;
• యాంటీకోడాన్ లూప్;
• అంగీకార కాండం;
• ప్రతికోడన్ కూడా.

మరియు ద్వితీయ నిర్మాణంలో చిన్న వేరియబుల్ లూప్‌ను కూడా కేటాయించండి. అన్ని రకాల tRNAలలో ఒక చేయి ఒకే విధంగా ఉంటుంది - రెండు సైటోసిన్ మరియు ఒక అడెనోసిన్ అవశేషాల కాండం. ఈ స్థలంలో అందుబాటులో ఉన్న 20 అమైనో ఆమ్లాలలో 1 తో కనెక్షన్ ఏర్పడుతుంది. ప్రతి అమైనో ఆమ్లం కోసం, ఒక ప్రత్యేక ఎంజైమ్ ఉద్దేశించబడింది - దాని స్వంత అమైనోఅసిల్-tRNA.

అన్ని న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల నిర్మాణాన్ని గుప్తీకరించే మొత్తం సమాచారం DNA లోనే ఉంటుంది. గ్రహం మీద ఉన్న అన్ని జీవులలో tRNA నిర్మాణం దాదాపు ఒకేలా ఉంటుంది. 2-డిలో చూస్తే ఇది ఆకులా కనిపిస్తుంది.

అయితే, మీరు వాల్యూమ్‌లో చూస్తే, అణువు L- ఆకారపు రేఖాగణిత నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది. ఇది tRNA యొక్క తృతీయ నిర్మాణంగా పరిగణించబడుతుంది. కానీ చదువుకునే సౌలభ్యం కోసం దృశ్యమానంగా "విప్పు" చేయడం ఆచారం. ద్వితీయ నిర్మాణం యొక్క మూలకాల పరస్పర చర్య ఫలితంగా తృతీయ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, పరస్పరం పరిపూరకరమైన ఆ భాగాలు.

tRNA చేతులు లేదా ఉంగరాలు ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఒక నిర్దిష్ట ఎంజైమ్‌తో రసాయన బంధం కోసం ఒక చేయి అవసరం.

న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క విశిష్ట లక్షణం భారీ సంఖ్యలో న్యూక్లియోసైడ్ల ఉనికి. ఈ మైనర్ న్యూక్లియోసైడ్లలో 60 కంటే ఎక్కువ రకాలు ఉన్నాయి.

tRNA నిర్మాణం మరియు అమైనో ఆమ్లం కోడింగ్

tRNA ప్రతికోడన్ 3 అణువుల పొడవు ఉందని మనకు తెలుసు. ప్రతి యాంటీకోడాన్ ఒక నిర్దిష్ట, "వ్యక్తిగత" అమైనో ఆమ్లానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ అమైనో ఆమ్లం ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ను ఉపయోగించి tRNA అణువుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. 2 అమైనో ఆమ్లాలు కలిసి వచ్చిన వెంటనే, tRNA బంధాలు విచ్ఛిన్నమవుతాయి. అవసరమైన సమయం వరకు అన్ని రసాయన సమ్మేళనాలు మరియు ఎంజైమ్‌లు అవసరం. ఈ విధంగా tRNA యొక్క నిర్మాణం మరియు విధులు పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

మొత్తంగా, కణంలో 61 రకాల అటువంటి అణువులు ఉన్నాయి. 64 గణిత వైవిధ్యాలు ఉండవచ్చు.అయితే, IRNAలోని స్టాప్ కోడన్‌ల సంఖ్య ఖచ్చితంగా యాంటీకోడన్‌లను కలిగి లేనందున 3 రకాల tRNA లేదు.

RNA మరియు tRNA మధ్య పరస్పర చర్య

RNA మరియు RRNAతో ఒక పదార్ధం యొక్క పరస్పర చర్యను, అలాగే tRNA యొక్క నిర్మాణ లక్షణాలను పరిశీలిద్దాం. స్థూల అణువు యొక్క నిర్మాణం మరియు ప్రయోజనం పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

IRNA యొక్క నిర్మాణం DNA యొక్క ప్రత్యేక విభాగం నుండి సమాచారాన్ని కాపీ చేస్తుంది. DNA కూడా అణువుల అనుసంధానం చాలా పెద్దది, మరియు అది కేంద్రకాన్ని విడిచిపెట్టదు. అందువల్ల, మధ్యవర్తి RNA అవసరం - సమాచారం.

RNA ద్వారా కాపీ చేయబడిన అణువుల క్రమం ఆధారంగా, రైబోజోమ్ ఒక ప్రోటీన్‌ను నిర్మిస్తుంది. రైబోజోమ్ ఒక ప్రత్యేక పాలీన్యూక్లియోటైడ్ నిర్మాణం, దీని నిర్మాణం వివరించాల్సిన అవసరం ఉంది.

రైబోసోమల్ tRNA: పరస్పర చర్య

రైబోసోమల్ ఆర్‌ఎన్‌ఏ ఒక భారీ అవయవం. దీని పరమాణు బరువు 1,000,000 - 1,500,000. మొత్తం RNA మొత్తంలో దాదాపు 80% రైబోసోమల్ న్యూక్లియోటైడ్‌లు.

ఇది IRNA గొలుసును సంగ్రహించి, వాటితో పాటు tRNA అణువులను తీసుకువచ్చే ప్రతికోడన్‌ల కోసం వేచి ఉన్నట్లు అనిపిస్తుంది. రైబోసోమల్ RNA 2 ఉపభాగాలను కలిగి ఉంటుంది: చిన్న మరియు పెద్ద.

రైబోజోమ్‌ను "ఫ్యాక్టరీ" అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఈ ఆర్గానెల్లెలో రోజువారీ జీవితంలో అవసరమైన పదార్థాల సంశ్లేషణ జరుగుతుంది. ఇది చాలా పురాతనమైన కణ నిర్మాణం కూడా.

రైబోజోమ్‌లో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ ఎలా జరుగుతుంది?

tRNA యొక్క నిర్మాణం మరియు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో దాని పాత్ర పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. రిబోన్యూక్లియిక్ ఆమ్లం యొక్క ఒక వైపున ఉన్న యాంటీకోడాన్ ప్రధాన విధికి దాని రూపంలో అనుకూలంగా ఉంటుంది - రైబోజోమ్‌కు అమైనో ఆమ్లాల పంపిణీ, ఇక్కడ ప్రోటీన్ యొక్క దశలవారీ అమరిక జరుగుతుంది. ముఖ్యంగా, TRNA ఒక మధ్యవర్తిగా పనిచేస్తుంది. అవసరమైన అమైనో ఆమ్లాన్ని తీసుకురావడం మాత్రమే దీని పని.

RNA యొక్క ఒక భాగం నుండి సమాచారాన్ని చదివినప్పుడు, రైబోజోమ్ గొలుసు వెంట మరింత ముందుకు కదులుతుంది. ఒకే ప్రోటీన్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ మరియు ఫంక్షన్ గురించి ఎన్‌కోడ్ చేసిన సమాచారాన్ని తెలియజేయడానికి మాత్రమే టెంప్లేట్ అవసరం. తరువాత, మరొక tRNA రైబోజోమ్‌ను దాని నత్రజని స్థావరాలతో చేరుకుంటుంది. ఇది MRNA యొక్క తదుపరి భాగాన్ని కూడా డీకోడ్ చేస్తుంది.

డీకోడింగ్ క్రింది విధంగా కొనసాగుతుంది. నత్రజని స్థావరాలు DNA లోనే అదే విధంగా కాంప్లిమెంటరిటీ సూత్రం ప్రకారం మిళితం అవుతాయి. దీని ప్రకారం, TRNA ఎక్కడ "మూర్" చేయాలి మరియు ఏ "హ్యాంగర్"కి అమైనో ఆమ్లాన్ని పంపాలి అని చూస్తుంది.

అప్పుడు, రైబోజోమ్‌లో, ఈ విధంగా ఎంచుకున్న అమైనో ఆమ్లాలు రసాయనికంగా కట్టుబడి ఉంటాయి, దశలవారీగా కొత్త సరళ స్థూల అణువు ఏర్పడుతుంది, ఇది సంశ్లేషణ ముగిసిన తర్వాత, గ్లోబుల్ (బంతి) గా మారుతుంది. ఉపయోగించిన tRNA మరియు RNA, వాటి పనితీరును నెరవేర్చిన తరువాత, ప్రోటీన్ "ఫ్యాక్టరీ" నుండి తీసివేయబడతాయి.

కోడాన్ యొక్క మొదటి భాగం యాంటీకోడాన్‌తో చేరినప్పుడు, రీడింగ్ ఫ్రేమ్ నిర్ణయించబడుతుంది. తదనంతరం, కొన్ని కారణాల వల్ల ఫ్రేమ్ షిఫ్ట్ సంభవించినట్లయితే, అప్పుడు ప్రోటీన్ యొక్క కొంత సంకేతం తిరస్కరించబడుతుంది. రైబోజోమ్ ఈ ప్రక్రియలో జోక్యం చేసుకోదు మరియు సమస్యను పరిష్కరించదు. ప్రక్రియ పూర్తయిన తర్వాత మాత్రమే, 2 rRNA సబ్‌యూనిట్‌లు మళ్లీ కలపబడతాయి. సగటున, ప్రతి 10 4 అమైనో ఆమ్లాలకు, 1 లోపం ఉంటుంది. ఇప్పటికే సమీకరించబడిన ప్రతి 25 ప్రొటీన్‌లకు, కనీసం 1 రెప్లికేషన్ లోపం ఖచ్చితంగా సంభవిస్తుంది.

tRNA అవశేష అణువులుగా

భూమిపై జీవం పుట్టిన సమయంలో tRNA ఉనికిలో ఉండవచ్చు కాబట్టి, దానిని రెలిక్ మాలిక్యూల్ అంటారు. DNA కి ముందు ఉనికిలో ఉన్న మరియు తరువాత పరిణామం చెందిన మొదటి నిర్మాణం RNA అని నమ్ముతారు. RNA ప్రపంచ పరికల్పన - 1986లో గ్రహీత వాల్టర్ గిల్బర్ట్చే రూపొందించబడింది. అయితే, దీనిని నిరూపించడం ఇంకా కష్టం. సిద్ధాంతం స్పష్టమైన వాస్తవాల ద్వారా సమర్థించబడింది - tRNA అణువులు సమాచార బ్లాక్‌లను నిల్వ చేయగలవు మరియు ఏదో ఒకవిధంగా ఈ సమాచారాన్ని అమలు చేయగలవు, అంటే పనిని చేస్తాయి.

కానీ సిద్ధాంతం యొక్క వ్యతిరేకులు వాదిస్తారు, ఒక పదార్ధం యొక్క స్వల్ప కాలం tRNA ఏదైనా జీవసంబంధమైన సమాచారం యొక్క మంచి క్యారియర్ అని హామీ ఇవ్వదు. ఈ న్యూక్లియోటైడ్‌లు వేగంగా అధోకరణం చెందుతాయి. మానవ కణాలలో tRNA జీవితకాలం చాలా నిమిషాల నుండి చాలా గంటల వరకు ఉంటుంది. కొన్ని జాతులు ఒక రోజు వరకు ఉంటాయి. మరియు మేము బ్యాక్టీరియాలో అదే న్యూక్లియోటైడ్ల గురించి మాట్లాడినట్లయితే, అప్పుడు నిబంధనలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి - చాలా గంటల వరకు. అదనంగా, tRNA యొక్క నిర్మాణం మరియు విధులు ఒక అణువు భూమి యొక్క జీవగోళం యొక్క ప్రాధమిక మూలకం కావడానికి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి.

అన్ని tRNAలు వాటి ప్రాథమిక నిర్మాణంలో మరియు న్యూక్లియోటైడ్ అవశేషాల స్థావరాల మధ్య పరస్పర చర్యల కారణంగా పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ద్వితీయ నిర్మాణంగా ముడుచుకునే విధంగా సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

tRNA యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

tRNAలు సాపేక్షంగా చిన్న అణువులు, వాటి గొలుసు పొడవు 74 నుండి 95 న్యూక్లియోటైడ్ అవశేషాల వరకు ఉంటుంది. అన్ని tRNAలు ఒకే 3'-ముగింపును కలిగి ఉంటాయి, ఇవి రెండు సైటోసిన్ మరియు ఒక అడెనోసిన్ అవశేషాల (CCA-ఎండ్) నుండి నిర్మించబడ్డాయి. ఇది 3'-టెర్మినల్ అడెనోసిన్, ఇది అమినోఅసిల్-tRNA ఏర్పడే సమయంలో అమైనో ఆమ్ల అవశేషాలతో బంధిస్తుంది. CCA ముగింపు అనేక tRNAలకు ప్రత్యేక ఎంజైమ్ ద్వారా జతచేయబడుతుంది. న్యూక్లియోటైడ్ ట్రిపుల్ అమినో యాసిడ్ కోడాన్ (యాంటీకోడాన్)కు పరిపూరకరమైనది, ఇది సుమారుగా tRNA గొలుసు మధ్యలో ఉంటుంది. అదే (సంప్రదాయ) న్యూక్లియోటైడ్ అవశేషాలు దాదాపు అన్ని రకాల tRNAలలో సీక్వెన్స్ యొక్క నిర్దిష్ట స్థానాల్లో కనిపిస్తాయి. కొన్ని స్థానాలు ప్యూరిన్ లేదా పిరిమిడిన్ స్థావరాలు మాత్రమే కలిగి ఉండవచ్చు (వీటిని సెమీ-కన్సర్వేటివ్ అవశేషాలు అంటారు).

అన్ని tRNA అణువులు పెద్ద సంఖ్యలో (అన్ని అవశేషాలలో 25% వరకు) వివిధ సవరించిన న్యూక్లియోసైడ్‌ల ఉనికిని కలిగి ఉంటాయి, వీటిని తరచుగా చిన్నవి అని పిలుస్తారు. ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ల సహాయంతో సాధారణ న్యూక్లియోసైడ్ అవశేషాల మార్పు ఫలితంగా అవి అణువులలోని వివిధ ప్రదేశాలలో ఏర్పడతాయి, చాలా సందర్భాలలో బాగా నిర్వచించబడ్డాయి.

tRNA యొక్క ద్వితీయ నిర్మాణం

గొలుసును ద్వితీయ నిర్మాణంగా మడతపెట్టడం గొలుసు యొక్క విభాగాల పరస్పర పూరకత కారణంగా సంభవిస్తుంది. గొలుసు యొక్క మూడు శకలాలు తమపై తాము ముడుచుకున్నప్పుడు పరిపూరకరమైనవి, హెయిర్‌పిన్ నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తాయి. అదనంగా, 5" ముగింపు గొలుసు యొక్క 3" ముగింపుకు దగ్గరగా ఉన్న సైట్‌కు పరిపూరకరమైనది, వాటి వ్యతిరేక అమరికతో; అవి అంగీకార కాండం అని పిలవబడేవి. ఫలితంగా నాలుగు కాండం మరియు మూడు లూప్‌ల ఉనికిని కలిగి ఉన్న నిర్మాణం, దీనిని "క్లోవర్‌లీఫ్" అని పిలుస్తారు. ఒక లూప్తో ఒక కాండం ఒక శాఖను ఏర్పరుస్తుంది. దిగువన దాని లూప్‌లో భాగంగా యాంటీకోడాన్ ట్రిపుల్‌ను కలిగి ఉన్న యాంటీకోడాన్ శాఖ ఉంది. దాని ఎడమ మరియు కుడి వైపున D మరియు T శాఖలు ఉన్నాయి, వాటి లూప్‌లలో అసాధారణంగా సంరక్షించబడిన న్యూక్లియోసైడ్‌లు డైహైడ్రోరిడిన్ (D) మరియు థైమిడిన్ (T) ఉనికికి పేరు పెట్టారు. అధ్యయనం చేయబడిన అన్ని tRNAల యొక్క న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్సులు ఒకే విధమైన నిర్మాణాలలోకి మడవబడతాయి. మూడు క్లోవర్‌లీఫ్ లూప్‌లతో పాటు, అదనపు లేదా వేరియబుల్, లూప్ (V-లూప్) కూడా tRNA నిర్మాణంలో వేరుచేయబడుతుంది. దీని పరిమాణం 4 నుండి 21 న్యూక్లియోటైడ్‌లు మరియు ఇటీవలి డేటా ప్రకారం, 24 న్యూక్లియోటైడ్‌ల వరకు వేర్వేరు tRNAలలో చాలా తేడా ఉంటుంది.

tRNA యొక్క ప్రాదేశిక (తృతీయ) నిర్మాణం

ద్వితీయ నిర్మాణం యొక్క మూలకాల యొక్క పరస్పర చర్య కారణంగా, ఒక తృతీయ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, ఇది లాటిన్ అక్షరం L (Fig. 2 మరియు 3) తో సారూప్యత కారణంగా L- రూపం అని పిలువబడుతుంది. బేస్ స్టాకింగ్ ద్వారా, అంగీకార కాండం మరియు క్లోవర్‌లీఫ్ T కాండం ఒక నిరంతర డబుల్ హెలిక్స్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు మిగిలిన రెండు కాండం ప్రతికోడన్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు D మరొక నిరంతర డబుల్ హెలిక్స్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, D- మరియు T- లూప్‌లు దగ్గరగా ఉంటాయి మరియు అదనపు, తరచుగా అసాధారణమైన బేస్ జతలను ఏర్పరచడం ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. నియమం ప్రకారం, సాంప్రదాయిక లేదా సెమీ-కన్సర్వేటివ్ అవశేషాలు ఈ జంటల ఏర్పాటులో పాల్గొంటాయి. ఇలాంటి తృతీయ పరస్పర చర్యలు L-నిర్మాణంలోని కొన్ని ఇతర భాగాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి

రైబోసోమల్ RNA

రైబోసోమల్ రిబోన్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు (rRNA) రైబోజోమ్‌కు ఆధారమైన అనేక RNA అణువులు. rRNA యొక్క ప్రధాన విధి అనువాద ప్రక్రియ యొక్క అమలు - అడాప్టర్ tRNA అణువులను ఉపయోగించి mRNA నుండి సమాచారాన్ని చదవడం మరియు tRNAకి జోడించిన అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్ బంధాల ఏర్పాటును ఉత్ప్రేరకపరచడం. రైబోసోమల్ RNA మొత్తం సెల్ RNAలో దాదాపు 80% ఉంటుంది. ఇది న్యూక్లియోలార్ ఆర్గనైజర్ అని పిలువబడే న్యూక్లియోలస్ ప్రాంతంలో ఉన్న అనేక క్రోమోజోమ్‌ల DNAలో కనుగొనబడిన జన్యువుల ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది.

rRNAలోని బేస్ సీక్వెన్స్ బ్యాక్టీరియా నుండి జంతువుల వరకు అన్ని జీవులలో సమానంగా ఉంటుంది. rRNA సైటోప్లాజంలో కనుగొనబడింది, ఇక్కడ ఇది ప్రోటీన్ అణువులతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, వాటితో రైబోజోములు అని పిలువబడే కణ అవయవాలు ఏర్పడతాయి. రైబోజోమ్‌లపై ప్రొటీన్ సంశ్లేషణ జరుగుతుంది. ఇక్కడ, mRNAలో ఉన్న "కోడ్" పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క అమైనో ఆమ్ల శ్రేణిలోకి అనువదించబడింది.

RNAని బదిలీ చేయండి

RNA, tRNA - రిబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌ను బదిలీ చేయండి, దీని పనితీరు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ యొక్క సైట్‌కు అమైనో ఆమ్లాలను రవాణా చేయడం. tRNA లు పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క పెరుగుదలలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొంటాయి, అమైనో ఆమ్లంతో కూడిన కాంప్లెక్స్‌లో ఉండటం - mRNA కోడాన్‌కు చేరడం మరియు కొత్త పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడటానికి అవసరమైన కాంప్లెక్స్ యొక్క ఆకృతిని అందించడం.

ప్రతి అమైనో ఆమ్లం దాని స్వంత tRNA కలిగి ఉంటుంది.

tRNA అనేది సింగిల్-స్ట్రాండ్డ్ RNA, కానీ దాని క్రియాత్మక రూపంలో ఇది "క్లోవర్‌లీఫ్" ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది. ఇది వేర్వేరు విధులను నిర్వర్తించే నాలుగు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంది. అంగీకార "కొమ్మ" tRNA యొక్క రెండు పరిపూరకరమైన అనుసంధానిత టెర్మినల్ భాగాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఇది ఏడు బేస్ జతలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ కాండం యొక్క 3" చివర కొంత పొడవుగా ఉంటుంది మరియు CCA సీక్వెన్స్‌లో ఉచిత OH సమూహంతో ముగుస్తుంది. రవాణా చేయగల అమైనో ఆమ్లం ఈ చివర జతచేయబడుతుంది. మిగిలిన మూడు శాఖలు కాంప్లిమెంటరీ-జత న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్సులు. జతచేయని లూప్-ఏర్పడే ప్రాంతాలలో ముగుస్తుంది.ఈ శాఖల మధ్యలో - యాంటికోడాన్ - ఐదు జతల న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని లూప్ మధ్యలో యాంటీకోడాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది.యాంటికోడాన్ మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌లు mRNA కోడాన్‌కు అనుబంధంగా ఉంటుంది, ఇది అమైనో ఆమ్లాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. ఈ tRNA ద్వారా పెప్టైడ్ సంశ్లేషణ ప్రదేశానికి రవాణా చేయబడుతుంది.

అంగీకార మరియు ప్రతికోడన్ శాఖల మధ్య రెండు వైపుల శాఖలు ఉంటాయి. వాటి లూప్‌లలో, అవి సవరించిన బేస్‌లను కలిగి ఉంటాయి - డైహైడ్రోరిడిన్ (D-లూప్) మరియు T?C ట్రిపుల్, ఎక్కడ? - సూడోరియాయిన్ (టి? సి-లూప్). ఐటికోడాన్ మరియు T?C శాఖల మధ్య అదనపు లూప్ ఉంది, ఇందులో 3-5 నుండి 13-21 న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఉంటాయి.

అమైనో ఆమ్లం అమినోఅసిల్-tRNA సింథటేజ్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా అణువు యొక్క 3' చివరన సమయోజనీయంగా జతచేయబడుతుంది, ఇది ప్రతి రకం tRNAకి ప్రత్యేకంగా ఉంటుంది.

tRNA mRNAలోని ట్రిపుల్ కోడాన్ మరియు పాలీపెప్టైడ్ చైన్ యొక్క అమైనో ఆమ్ల శ్రేణి మధ్య మధ్యస్థ అణువుగా పనిచేస్తుంది. tRNA మొత్తం సెల్యులార్ RNAలో దాదాపు 15% ఉంటుంది; ఈ RNAలు అతి తక్కువ పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసును కలిగి ఉంటాయి - ఇది సగటున 80 న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి ఒక్క కణం 20 కంటే ఎక్కువ విభిన్న tRNA అణువులను కలిగి ఉంటుంది. అన్ని tRNA అణువులు ఒకే విధమైన ప్రాథమిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. tRNA అణువు యొక్క 5'-చివరలో ఎల్లప్పుడూ గ్వానైన్ ఉంటుంది మరియు 3'-చివరలో - CCA బేస్ సీక్వెన్స్.

మిగిలిన అణువులోని న్యూక్లియోటైడ్ క్రమం మారుతూ ఉంటుంది మరియు ఇనోసిన్ మరియు సూడోరాసిల్ వంటి "అసాధారణ" స్థావరాలు కలిగి ఉండవచ్చు.

ప్రతికోడన్ ట్రిపుల్‌లోని బేస్ సీక్వెన్స్ ఇచ్చిన tRNA అణువు మోసే అమైనో ఆమ్లానికి ఖచ్చితంగా అనుగుణంగా ఉంటుంది.

అన్నం. 3.

ప్రతి అమైనో ఆమ్లం అమినోఅసిల్-tRNA సింథేస్ అనే ఎంజైమ్ సహాయంతో దాని నిర్దిష్ట tRNAలలో ఒకదానికి జతచేయబడుతుంది. ఫలితం యానిమాసిడ్-tRNA కాంప్లెక్స్, అనిమోయాసిల్-tRNA అని పిలుస్తారు, దీనిలో CCA ట్రిపుల్‌లోని టెర్మినల్ న్యూక్లియోటైడ్ A మరియు అమైనో ఆమ్లం మధ్య బంధాల శక్తి ప్రక్కనే ఉన్న అమైనో ఆమ్లంతో మరింత బంధాన్ని అనుమతించడానికి సరిపోతుంది. అందువలన, ఒక పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.

పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులో సాధారణ స్థావరాన్ని చేర్చిన తర్వాత రసాయన మార్పుల ఫలితంగా ఉత్పన్నమయ్యే అసాధారణ స్థావరాల ఉనికి tRNA యొక్క లక్షణాలలో ఒకటి. ఈ మార్చబడిన స్థావరాలు వాటి నిర్మాణం యొక్క సాధారణ ప్రణాళికలో tRNAల యొక్క గొప్ప నిర్మాణ వైవిధ్యాన్ని నిర్ణయిస్తాయి. కోడాన్‌తో దాని పరస్పర చర్య యొక్క విశిష్టతను ప్రభావితం చేసే యాంటీకోడాన్‌ను ఏర్పరిచే స్థావరాల సవరణలు గొప్ప ఆసక్తిని కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, వైవిధ్యమైన బేస్ ఐనోసిన్, కొన్నిసార్లు tRNA యాంటీకోడాన్ యొక్క 1వ స్థానంలో ఉంటుంది, ఇది mRNA కోడాన్ యొక్క మూడు వేర్వేరు మూడవ స్థావరాలతో పరిపూరకంగా మిళితం చేయగలదు - U, C మరియు A. జన్యు సంకేతం యొక్క లక్షణాలలో ఒకటి దాని క్షీణత, అనేక అమైనో ఆమ్లాలు అనేక కోడన్ల ద్వారా గుప్తీకరించబడతాయి, ఇవి ఒక నియమం వలె, వాటి మూడవ స్థావరంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. సవరించిన యాంటీకోడాన్ బేస్ యొక్క నిర్ధిష్ట బైండింగ్ కారణంగా, ఒక tRNA అనేక పర్యాయపద కోడన్‌లను గుర్తిస్తుంది.