Mokslininkai atrado naują genų reguliavimo mechanizmą

DNR ir RNR –  Dezoksiribonukleorūgštis ir ribonukleorūgštis yra svarbiausios žmogaus kūno dalys. DNR -

makromolekulė, užtikrinanti saugyklą,perdavimas iš kartos į kartą ir gyvų organizmų vystymosi ir funkcionavimo genetinės programos įgyvendinimas. DNR molekulė saugo biologinę informaciją genetinio kodo, susidedančio iš nukleotidų sekos, pavidalu. Savo ruožtu RNR yra viena iš trijų pagrindinių makromolekulių (kitos dvi yra DNR ir baltymai), kurios randamos visų gyvų organizmų ląstelėse ir atlieka svarbų vaidmenį koduojant, nuskaitant, reguliuojant ir ekspresuojant genus.

Mokykloje sužinome, kad DNR yra dvigrandėstruktūra, o RNR yra vienagrandė. Tačiau tai nėra visiškai tiesa. Mokslininkai susidūrė su situacija, kai RNR susidarė dvigrandė (vadinamoji antrinė) struktūra, kuri atlieka svarbų vaidmenį funkcionuojant jos molekulėms. Šios struktūros dalyvauja genų ekspresijos reguliavime, kur dvigrandžiai regionai dažniausiai atlieka specifines funkcijas ir, praradę, gali sukelti rimtų sutrikimų. Dvigubą struktūrą sukuria lipnios papildomos sritys.

RNR yra šie nukleozidai:

  • Adeninas + ribozė = adenozinas (A)
  • Guaninas + ribozė = guanozinas (G)
  • Citozinas + ribozė = citidinas (C)
  • Uracilas + ribozė = uridinas (U)

Nukleorūgščių atveju - ir oligo, irpolinukleotidai - azotinės nukleotidų bazės, dėl vandenilio ryšių susidarymo, nukleino rūgščių grandinių sąveikos metu gali sudaryti suporuotus adenino-timino (arba uracilo RNR) ir guanino-citozino kompleksus. Ši sąveika vadinama nukleorūgščių komplementarumu, ir ji vaidina pagrindinį vaidmenį daugelyje pagrindinių genetinės informacijos saugojimo ir perdavimo procesų: DNR replikacija, kuri užtikrina genetinės informacijos perdavimą ląstelių dalijimosi metu, DNR transkripcija į RNR per baltymų, kuriuos koduoja geno DNR, sintezė, genetinės informacijos kaupimas dvigrandėse DNR ir DNR atstatymo procesai, kai pažeidžiama.

Kitaip tariant, kad RNR dalys „priliptų“ viena prie kitosBeje, raidės U ir G turėtų būti atitinkamai priešais A ir C. Dauguma klijavimo zonų yra arti viena kitos. Tačiau tų, kurie yra per atstumą, vaidmuo nėra visiškai aiškus.

Mokslininkai iš Skoltech gyvybės mokslų centro pagalVadovaujant profesoriui Dmitrijui Pervušinui ir jų kolegoms iš Rusijos ir tarptautinių laboratorijų, atlikome bendrą tyrimą. Jie naudojo molekulinės ir bioinformatikos metodus, kad analizuotų toli vienas nuo kito esančių, bet galinčių formuoti antrines struktūras papildomų RNR regionų struktūrą ir vaidmenį.

Apskritai RNR turi dvi struktūras - pirminę ir antrinę.

Pagal pirminę nukleorūgščių struktūrąsuprasti mononukleotidų išsidėstymo tvarką ir seką RNR polinukleotidinėje grandinėje. Tokią grandinę stabilizuoja 3′,5′-fosfodiesterio ryšiai. Savo ruožtu antrinė struktūra yra pagrindinės makromolekulės grandinės konformacinis išsidėstymas (pavyzdžiui, baltymo polipeptidinė grandinė arba nukleorūgščių grandinė), nepriklausomai nuo šoninių grandinių konformacijos ar santykio su kitais segmentais. Apibūdinant antrinę struktūrą, svarbu nustatyti vandenilinius ryšius, kurie stabilizuoja atskirus makromolekulių fragmentus.

Naujojo darbo dėka paaiškėjo, kad antraeilisstruktūra vaidina svarbų vaidmenį subrandinant informaciją nešančias RNR molekules ir ypač jungiant. Tai yra procesas, kurio metu nekoduojantys regionai yra išpjaustomi, o koduojantys regionai sujungiami kartu (kaip RNR molekulių brendimo metu). Mokslininkai įrodė, kad RNR antrinės struktūros gali reguliuoti išsiplėtimą ir taip labiau prisidėti prie genų reguliavimo, nei manyta anksčiau.

Biologai išleido platų katalogąpotencialiai svarbios RNR struktūros, pagrįstos skaičiavimais. Tačiau darbo autoriai pastebi, kad eksperimentiniai tyrimai šia kryptimi tik prasideda.

Skaityti daugiau

Buvo sukurtas pirmasis tikslus pasaulio žemėlapis. Kas negerai visiems kitiems?

NASA pasakojo, kaip jie pristatys Marso pavyzdžius į Žemę

Orbitinio orlaivio variklis buvo išbandytas Rusijoje

RNR susideda iš ilgos grandinės, kurioje kiekviena grandis vadinama nukleotidu.

Daugumoje gyvų organizmų DNR susideda ne iš vienos, o iš dviejų polinukleotidų grandinių. Šios dvi ilgos grandinės yra susuktos aplink viena kitą dviguba spirale.

Genų ekspresija yra procesas, kurio metu paveldima geno informacija paverčiama funkciniu produktu - RNR ar baltymu.

Molekulos konformacija yra tam tikros konfigūracijos molekulės atomų erdvinis išdėstymas.