Forskere har opdaget en ny mekanisme til genregulering

DNA og RNA -  Deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyre er de vigtigste dele af den menneskelige krop. DNA —

makromolekyle, der giver opbevaring,overførsel fra generation til generation og implementering af det genetiske program for udvikling og funktion af levende organismer. DNA-molekylet lagrer biologisk information i form af en genetisk kode bestående af en sekvens af nukleotider. Til gengæld er RNA et af tre hovedmakromolekyler (de to andre er DNA og proteiner), der findes i cellerne i alle levende organismer og spiller en vigtig rolle i kodning, læsning, regulering og ekspression af gener.

I skolen lærer vi, at DNA er dobbeltstrengetstruktur, og RNA er enkeltstrenget. Men det er ikke helt sandt. Forskere stod over for en situation, hvor RNA dannede en dobbeltstrenget (såkaldt sekundær) struktur, som spiller en vigtig rolle i funktionen af ​​dets molekyler. Disse strukturer er involveret i reguleringen af ​​genekspression, hvor de dobbeltstrengede regioner sædvanligvis har specifikke funktioner og, hvis de tabes, kan forårsage alvorlige lidelser. Den dobbeltstrengede struktur er skabt af klæbrige yderligere områder.

RNA indeholder følgende nukleosider:

  • Adenin + ribose = adenosin (A)
  • Guanin + ribose = guanosin (G)
  • Cytosin + ribose = cytidin (C)
  • Uracil + ribose = uridin (U)

I tilfælde af nukleinsyrer, både oligo ogpolynukleotider - nitrogenholdige baser af nukleotider er i stand til på grund af dannelsen af ​​hydrogenbindinger at danne parrede komplekser af adenin-thymin (eller uracil i RNA) og guanin-cytosin under interaktionen mellem nukleinsyrekæder. Denne interaktion kaldes komplementaritet af nukleinsyrer, og den spiller en nøglerolle i en række grundlæggende processer til opbevaring og transmission af genetisk information: DNA-replikation, som sikrer overførsel af genetisk information under celledeling, transkription af DNA til RNA under syntese af proteiner kodet af DNA'et i et gen, lagring af genetisk information i dobbeltstrenget DNA og DNA-reparationsprocesser, når de er beskadiget.

Med andre ord, så dele af RNA'et "klæber" til hinandenBogstaverne U og G skulle i øvrigt stå over for henholdsvis A og C. De fleste af stikområderne er placeret tæt på hinanden. Rollen for dem, der befinder sig på afstand, er dog ikke helt klar.

Forskere fra Skoltech Center for Life Sciences underUnder vejledning af professor Dmitry Pervushin og deres kolleger fra russiske og internationale laboratorier gennemførte vi en fælles undersøgelse. De brugte molekylære og bioinformatiske teknikker til at analysere strukturen og rollen for komplementære RNA-regioner, der er langt fra hinanden, men i stand til at danne sekundære strukturer.

Generelt har RNA to strukturer - primær og sekundær.

Under den primære struktur af nukleinsyrerforstå rækkefølgen og rækkefølgen af ​​arrangement af mononukleotider i polynukleotidkæden af ​​RNA. En sådan kæde stabiliseres af 3′,5′-phosphodiesterbindinger. Til gengæld er sekundær struktur det konformationelle arrangement af hovedkæden af ​​et makromolekyle (for eksempel en polypeptidkæde af et protein eller en kæde af nukleinsyrer), uanset konformationen af ​​sidekæderne eller forholdet til andre segmenter. Ved beskrivelsen af ​​den sekundære struktur er det vigtigt at bestemme de hydrogenbindinger, der stabiliserer individuelle fragmenter af makromolekyler.

Takket være det nye job viste det sig, at det sekundærestruktur spiller en vigtig rolle i modning af informationsbærende RNA-molekyler og især i splejsning. Dette er en proces, hvor de ikke-kodende regioner udskæres, og de kodende regioner sys sammen (som ved modning af RNA-molekyler). Forskere har vist, at RNA sekundære strukturer kan regulere splejsning og dermed bidrage mere til genregulering end tidligere antaget.

Biologer har udgivet et omfattende katalogpotentielt vigtige RNA-strukturer baseret på beregninger. Men forfatterne af værket bemærker, at eksperimentel forskning i denne retning lige er begyndt.

Læs mere

Det første nøjagtige kort over verden blev oprettet. Hvad er der galt med alle andre?

NASA fortalte, hvordan de vil levere prøver af Mars til Jorden

En motor til et orbitalfly blev testet i Rusland

RNA består af en lang kæde, hvor hvert led kaldes et nukleotid.

I langt størstedelen af ​​levende organismer består DNA ikke af en, men af ​​to polynukleotidkæder. Disse to lange kæder er snoet rundt om hinanden i en dobbelt spiral.

Genekspression er den proces, hvor arvelig information fra et gen omdannes til et funktionelt produkt - RNA eller protein.

Molekylekonformation - det rumlige arrangement af atomer i et molekyle med en bestemt konfiguration.