DNS un RNS — Dezoksiribonukleīnskābe un ribonukleīnskābe ir vissvarīgākās cilvēka ķermeņa daļas. DNS —
Skolā mēs uzzinām, ka DNS ir divpavedienustruktūra, un RNS ir vienpavedienu. Bet tā nav gluži taisnība. Zinātnieki saskārās ar situāciju, kad RNS veidoja divpavedienu (tā saukto sekundāro) struktūru, kurai ir liela nozīme tās molekulu funkcionēšanā. Šīs struktūras ir iesaistītas gēnu ekspresijas regulēšanā, kur divpavedienu reģioniem parasti ir noteiktas funkcijas un, ja tie tiek pazaudēti, tie var izraisīt nopietnus traucējumus. Divpavedienu struktūru veido lipīgi papildu reģioni.
RNS satur šādus nukleozīdus:
- Adenīns + riboze = adenozīns (A)
- Guanīns + riboze = guanozīns (G)
- Citozīns + riboze = citidīns (C)
- Uracils + riboze = uridīns (U)
Nukleīnskābju gadījumā gan oligo, gan oligopolinukleotīdi - nukleotīdu slāpekļa bāzes spēj ūdeņraža saišu veidošanās dēļ nukleīnskābju ķēžu mijiedarbībā veidot pārī savienotus adenīna-timīna (vai RNS uracila) un guanīna-citozīna kompleksus. Šo mijiedarbību sauc par nukleīnskābju komplementaritāti, un tai ir galvenā loma vairākos fundamentālos ģenētiskās informācijas uzglabāšanas un pārnešanas procesos: DNS replikācija, kas nodrošina ģenētiskās informācijas nodošanu šūnu dalīšanās laikā, DNS transkripcija RNS olbaltumvielu sintēze, ko kodē gēna DNS, ģenētiskās informācijas glabāšana divšķautņainā DNS un DNS remonta procesi, ja tā ir bojāta.
Citiem vārdiem sakot, lai RNS daļas “pielīp” viena pie otrasStarp citu, burtiem U un G vajadzētu parādīties attiecīgi pretī A un C. Lielākā daļa uzlīmēšanas vietu atrodas tuvu viena otrai. Tomēr to loma, kas atrodas attālumā, nav pilnībā skaidra.
Zinātnieki no Skoltech Dzīvības zinātņu centraprofesora Dmitrija Pervušina un viņu kolēģu no Krievijas un starptautiskajām laboratorijām vadībā veica kopīgu pētījumu. Viņi izmantoja molekulārās un bioinformātikas metodes, lai analizētu tādu RNS reģionu struktūru un lomu, kas atrodas tālu viens no otra, bet spēj veidot sekundāras struktūras.
Parasti RNS ir divas struktūras - primārā un sekundārā.
Saskaņā ar nukleīnskābju primāro struktūruizprast mononukleotīdu izkārtojuma secību un secību RNS polinukleotīdu ķēdē. Šādu ķēdi stabilizē 3′,5′-fosfodiestera saites. Savukārt sekundārā struktūra ir makromolekulas galvenās ķēdes (piemēram, proteīna polipeptīda ķēdes vai nukleīnskābju ķēdes) konformācijas izkārtojums neatkarīgi no sānu ķēžu konformācijas vai attiecības ar citiem segmentiem. Aprakstot sekundāro struktūru, ir svarīgi noteikt ūdeņraža saites, kas stabilizē atsevišķus makromolekulu fragmentus.
Pateicoties jaunajam darbam, izrādījās, ka sekundārsstruktūrai ir svarīga loma informāciju nesošo RNS molekulu nobriešanā un jo īpaši splicēšanā. Šis ir process, kurā nekodējošie reģioni tiek izgriezti un kodējošie reģioni tiek sašūti kopā (tāpat kā RNS molekulu nobriešanā). Zinātnieki ir pierādījuši, ka RNS sekundārās struktūras var regulēt splicēšanu un tādējādi vairāk veicināt gēnu regulēšanu, nekā domāts iepriekš.
Biologi ir izdevuši plašu katalogupotenciāli svarīgas RNS struktūras, kuru pamatā ir aprēķini. Tomēr darba autori atzīmē, ka eksperimentālie pētījumi šajā virzienā tikai sākas.
Lasīt vairāk
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?
NASA pastāstīja, kā viņi nogādās Marsa paraugus uz Zemes
Orbitālās lidmašīnas dzinējs tika pārbaudīts Krievijā
RNS sastāv no garas ķēdes, kurā katru saiti sauc par nukleotīdu.
Lielākajā daļā dzīvo organismu DNS sastāv nevis no vienas, bet no divām polinukleotīdu ķēdēm. Šīs divas garās ķēdes ir savītas ap otru dubultā spirālē.
Gēnu ekspresija ir process, kurā iedzimtā informācija no gēna tiek pārveidota par funkcionālu produktu - RNS vai olbaltumvielu.
Molekulas konformācija - atomu telpiskais izvietojums noteiktas konfigurācijas molekulā.