ДНК та РНК - дезоксирибонуклеїнова і рибнонуклеїнова кислоти — найважливіші частини організму людини.
У школі ми дізнаємося, що ДНК — дволанцюжкова.структура, а РНК - одноланцюжкова. Але це не зовсім так. Вчені стикалися з ситуацією, коли РНК утворювала дволанцюгову (так звану вторинну) структуру, яка відіграє важливу роль у функціонуванні її молекул. Ці структури беруть участь у регуляції експресії генів, де дволанцюгові області зазвичай несуть певні функції, і у разі втрати можуть викликати серйозні порушення. Дволанцюжкова структура створюється липкими додатковими областями.
До складу РНК входять наступні нуклеозиди:
- Аденін + рибоза = аденозин (A)
- Гуанін + рибоза = гуанозин (G)
- Цитозин + рибоза = цітідін (С)
- Урацил + рибоза = уридин (U)
У разі нуклеїнових кислот - як оліго- так іполинуклеотидов - азотисті основи нуклеотидів здатні через утворення водневих зв'язків формувати парні комплекси аденін-тимін (або урацил в РНК) і гуанін-цитозин при взаємодії ланцюгів нуклеїнових кислот. Така взаємодія називається комплементарностью нуклеїнових кислот, і воно відіграє ключову роль в ряді фундаментальних процесів зберігання і передачі генетичної інформації: реплікації ДНК, що забезпечує передачу генетичної інформації при діленні клітини, транскрипції ДНК в РНК при синтезі білків, кодованих ДНК гена, зберіганні генетичної інформації в двухцепочечной ДНК і процесах репарації ДНК при її пошкодженні.
Іншими словами, щоб частини РНК "прилипали" другдо друга, літери U та G повинні відображатися навпроти A та C відповідно. Більшість прилипають областей розташовані близько один до одного. Однак роль тих, які розташовані на віддаленні, не зовсім зрозуміла.
Вчені з Центру наук про життя Сколтеха підкерівництвом професора Дмитра Первушина та їхніх колег з російських і міжнародних лабораторій провели спільне дослідження. Вони використовували методи молекулярної і біоінформатики для аналізу структури і ролі комплементарних ділянок РНК, які розташовані далеко один від одного, але при цьому здатні утворювати вторинні структури.
Взагалі у РНК є дві структури - первинна і вторинна.
Під первинною структурою нуклеїнових кислотрозуміють порядок, послідовність розташування мононуклеотидів у полінуклеотидному ланцюзі РНК. Такий ланцюг стабілізується 3-5-фосфодіефірними зв'язками. У свою чергу, вторинна структура — конформаційне розташування головного ланцюга макромолекули (наприклад, поліпептидний ланцюг білка або ланцюга нуклеїнових кислот), незалежно від конформації бічних ланцюгів або відношення до інших сегментів. В описі вторинної структури є важливим визначення водневих зв'язків, які стабілізують окремі фрагменти макромолекул.
Завдяки новій роботі з'ясувалося, що вториннаструктура відіграє важливу роль в дозріванні молекул РНК, що несуть інформацію, і особливо в сплайсинге. Це процес, в якому не кодують області вирізаються, а кодують - зшиваються разом (як в процесі дозрівання молекул РНК). Вчені показали, що вторинні структури РНК можуть регулювати сплайсинг і, таким чином, вносити великий внесок у регуляцію генів, ніж вважалося раніше.
Біологи опублікували великий каталогпотенційно важливих структур РНК, заснований на обчисленнях. Проте автори роботи зазначають, що експериментальні дослідження в цьому напрямі тільки починаються.
Читати далі
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?
У НАСА розповіли, як вони доставлять зразки Марса на Землю
У Росії провели випробування двигуна для орбітального літака
РНК складається з довгого ланцюга, в якій кожна ланка називається нуклеотидів.
У переважної більшості живих організмів ДНК складається не з однієї, а з двох полінуклеотидних ланцюгів. Ці дві довгі ланцюги закручені одна навколо іншої у вигляді подвійної спіралі.
Експресія генів - процес, в ході якого спадкова інформація від гена перетворюється в функціональний продукт - РНК або білок.
Конформація молекули - просторове розташування атомів в молекулі певної конфігурації.