Os cientistas descobriram um novo mecanismo de regulação genética

DNA e RNA -  O ácido desoxirribonucléico e o ácido ribonucléico são as partes mais importantes do corpo humano.

macromolécula que fornece armazenamento,transmissão de geração em geração e implementação do programa genético para o desenvolvimento e funcionamento dos organismos vivos. A molécula de DNA armazena informações biológicas na forma de um código genético que consiste em uma sequência de nucleotídeos. Por sua vez, o RNA é uma das três macromoléculas principais (as outras duas são DNA e proteínas) encontradas nas células de todos os organismos vivos e desempenham um papel importante na codificação, leitura, regulação e expressão dos genes.

Na escola aprendemos que o DNA é de fita duplaestrutura, e o RNA é de fita simples. Mas isso não é inteiramente verdade. Os cientistas enfrentaram uma situação em que o RNA formou uma estrutura de fita dupla (chamada secundária), que desempenha um papel importante no funcionamento de suas moléculas. Essas estruturas estão envolvidas na regulação da expressão gênica, onde as regiões de fita dupla costumam ter funções específicas e, se perdidas, podem causar distúrbios graves. A estrutura de fita dupla é criada por regiões adicionais pegajosas.

O RNA contém os seguintes nucleosídeos:

  • Adenina + ribose = adenosina (A)
  • Guanina + ribose = guanosina (G)
  • Citosina + ribose = citidina (C)
  • Uracil + ribose = uridina (U)

No caso de ácidos nucléicos, tanto oligo quantopolinucleotídeos - bases nitrogenadas de nucleotídeos são capazes, devido à formação de ligações de hidrogênio, de formar complexos pareados de adenina-timina (ou uracila no RNA) e guanina-citosina durante a interação das cadeias de ácido nucleico. Essa interação é chamada de complementaridade de ácidos nucléicos e desempenha um papel fundamental em uma série de processos fundamentais de armazenamento e transmissão de informação genética: replicação de DNA, que garante a transferência de informação genética durante a divisão celular, transcrição de DNA em RNA durante o síntese de proteínas codificadas pelo DNA de um gene, armazenamento de informações genéticas em DNA de fita dupla e processos de reparo de DNA quando danificado.

Em outras palavras, para que partes do RNA “grudem” umas nas outrasAliás, as letras U e G devem aparecer opostas a A e C, respectivamente. A maioria das áreas de aderência estão localizadas próximas umas das outras. No entanto, o papel daqueles localizados à distância não é totalmente claro.

Cientistas do Skoltech Center for Life Sciences sobSob a orientação do professor Dmitry Pervushin e seus colegas de laboratórios russos e internacionais, conduzimos um estudo conjunto. Eles usaram técnicas moleculares e de bioinformática para analisar a estrutura e o papel das regiões de RNA complementares que estão distantes, mas são capazes de formar estruturas secundárias.

Em geral, o RNA tem duas estruturas - primária e secundária.

Sob a estrutura primária dos ácidos nucléicoscompreender a ordem e a sequência de arranjo dos mononucleotídeos na cadeia polinucleotídica do RNA. Tal cadeia é estabilizada por ligações 3′,5′-fosfodiéster. Por sua vez, estrutura secundária é o arranjo conformacional da cadeia principal de uma macromolécula (por exemplo, uma cadeia polipeptídica de uma proteína ou uma cadeia de ácidos nucleicos), independentemente da conformação das cadeias laterais ou da relação com outros segmentos. Ao descrever a estrutura secundária, é importante determinar as ligações de hidrogênio que estabilizam fragmentos individuais de macromoléculas.

Graças ao novo emprego, descobriu-se que o secundárioA estrutura desempenha um papel importante na maturação das moléculas de RNA transportadoras de informações e, especialmente, no splicing. Este é um processo no qual as regiões não codificantes são excisadas e as regiões codificantes são costuradas (como na maturação das moléculas de RNA). Os cientistas demonstraram que as estruturas secundárias do RNA podem regular o splicing e, portanto, contribuir mais para a regulação do gene do que se pensava anteriormente.

Biólogos publicaram um extenso catálogoestruturas de RNA potencialmente importantes com base em cálculos. No entanto, os autores do trabalho observam que as pesquisas experimentais nessa direção estão apenas começando.

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O RNA é composto por uma longa cadeia em que cada ligação é chamada de nucleotídeo.

Na grande maioria dos organismos vivos, o DNA consiste não em uma, mas em duas cadeias polinucleotídicas. Essas duas longas cadeias são torcidas uma em torno da outra em uma dupla hélice.

A expressão gênica é o processo pelo qual a informação hereditária de um gene é convertida em um produto funcional - RNA ou proteína.

Conformação da molécula - o arranjo espacial dos átomos em uma molécula com uma determinada configuração.