Ito ang yugtong ito ang nagpapakilala sa pagpapatupad ng magagamit na genetic na impormasyon sa mga cell gaya ng eukaryotes at prokaryotes.
Interpretasyon ng konseptong ito
Isinalin mula sa English, ang terminong ito ay nangangahulugang "pagproseso, pagpoproseso." Ang pagproseso ay ang proseso ng pagbuo ng mga mature na ribonucleic acid molecule mula sa pre-RNA. Sa madaling salita, ito ay isang hanay ng mga reaksyon na humahantong sa pagbabago ng mga pangunahing produkto ng transkripsyon (pre-RNA ng iba't ibang uri) tungo sa gumagana nang mga molekula.
Tungkol sa pagpoproseso ng r- at tRNA, kadalasang bumababa ito sa pagputol ng labis na mga fragment mula sa mga dulo ng mga molekula. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mRNA, dito ay mapapansin na sa mga eukaryote ang prosesong ito ay nagpapatuloy sa maraming yugto.
Kaya, pagkatapos nating malaman na ang pagpoproseso ay ang pagbabago ng isang pangunahing transcript sa isang mature na molekula ng RNA, ito ay nagkakahalaga ng paglipat sa pagsasaalang-alang sa mga tampok nito.
Mga pangunahing tampok ng konseptong isinasaalang-alang
Kabilang dito ang sumusunod:
- pagbabago ng magkabilang dulo ng molekula at RNA, kung saan ang mga tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide ay nakakabit sa kanila, na nagpapakita ng lugar ng simula(katapusan ng) broadcast;
- splicing - pinutol ang hindi nagbibigay-kaalaman na mga sequence ng ribonucleic acid na tumutugma sa mga DNA intron.
Para sa mga prokaryote, ang kanilang mRNA ay hindi napapailalim sa pagproseso. May kakayahan itong gumana kaagad pagkatapos ng synthesis.
Saan nagaganap ang pinag-uusapang proseso?
Sa anumang organismo, ang pagpoproseso ng RNA ay nagaganap sa nucleus. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng mga espesyal na enzyme (ang kanilang grupo) para sa bawat indibidwal na uri ng molekula. Ang mga produktong pagsasalin tulad ng mga polypeptide na direktang binabasa mula sa mRNA ay maaari ding iproseso. Ang tinatawag na precursor molecules ng karamihan sa mga protina - collagen, immunoglobulins, digestive enzymes, ilang hormones - ay dumaranas ng mga pagbabagong ito, pagkatapos nito ay magsisimula ang kanilang tunay na paggana sa katawan.
Natutunan na natin na ang pagproseso ay ang proseso ng pagbuo ng mature na RNA mula sa pre-RNA. Ngayon, sulit na suriin ang likas na katangian ng ribonucleic acid mismo.
RNA: likas na kemikal
Ito ay isang ribonucleic acid, na isang copolymer ng pyrimidine at purine ribonucleitides, na konektado sa isa't isa, tulad ng sa DNA, sa pamamagitan ng 3' - 5'-phosphodiester bridges.
Sa kabila ng katotohanan na ang 2 uri ng molekula na ito ay magkatulad, naiiba ang mga ito sa ilang paraan.
Mga natatanging tampok ng RNA at DNA
Una, ang ribonucleic acid ay may carbon residue, kung saan ang pyrimidine at purinebase, phosphate group - ribose, habang ang DNA ay may 2'-deoxyribose.
Pangalawa, ang mga bahagi ng pyrimidine ay magkakaiba din. Ang mga katulad na bahagi ay ang mga nucleotides ng adenine, cytosine, guanine. Ang RNA ay naglalaman ng uracil sa halip na thymine.
Pangatlo, ang RNA ay may 1-stranded na istraktura, habang ang DNA ay isang 2-stranded na molekula. Ngunit ang ribonucleic acid strand ay naglalaman ng mga rehiyon na magkasalungat na polarity (complementary sequence) na nagbibigay-daan sa nag-iisang strand nito na tumupi at bumuo ng "mga hairpins" - mga istrukturang pinagkalooban ng 2-stranded na katangian (tulad ng ipinapakita sa figure sa itaas).
Pang-apat, dahil sa ang katunayan na ang RNA ay isang solong strand na pantulong sa isa lamang sa mga strand ng DNA, ang guanine ay hindi kailangang naroroon dito sa parehong nilalaman ng cytosine, at adenine bilang uracil.
Ikalima, ang RNA ay maaaring i-hydrolyzed na may alkali sa 2', 3'-cyclic diesters ng mononucleotides. Ang papel ng isang intermediate na produkto sa hydrolysis ay nilalaro ng 2', 3', 5-triester, na hindi kayang mabuo sa kurso ng isang katulad na proseso para sa DNA dahil sa kawalan ng 2'-hydroxyl group sa loob nito. Kung ikukumpara sa DNA, ang alkaline lability ng ribonucleic acid ay isang kapaki-pakinabang na katangian para sa parehong diagnostic at analytical na layunin.
Ang impormasyong nakapaloob sa 1-stranded na RNA ay karaniwang natanto bilang isang sequence ng pyrimidine at purine base, sa madaling salita, sa anyo ng pangunahing istraktura ng polymer chain.
Ang pagkakasunud-sunod na itopantulong sa gene chain (coding) kung saan ang RNA ay "nabasa". Dahil sa property na ito, ang isang ribonucleic acid molecule ay maaaring partikular na magbigkis sa isang coding strand, ngunit hindi ito magagawa sa isang non-coding DNA strand. Ang RNA sequence, maliban sa pagpapalit ng T ng U, ay katulad ng sa non-coding strand ng gene.
mga uri ng RNA
Halos lahat sila ay kasangkot sa isang proseso gaya ng biosynthesis ng protina. Ang mga sumusunod na uri ng RNA ay kilala:
- Matrix (mRNA). Ito ay mga molekula ng cytoplasmic ribonucleic acid na nagsisilbing mga template para sa synthesis ng protina.
- Ribosomal (rRNA). Ito ay isang cytoplasmic RNA molecule na nagsisilbing structural component gaya ng ribosomes (organelles na kasangkot sa protein synthesis).
- Transport (tRNA). Ito ay mga molekula ng transport ribonucleic acid na nakikibahagi sa pagsasalin (translation) ng mRNA information sa isang amino acid sequence na nasa mga protina na.
Ang isang mahalagang bahagi ng RNA sa anyo ng mga 1st transcript, na nabuo sa mga eukaryotic cell, kabilang ang mga mammalian cells, ay napapailalim sa proseso ng pagkasira sa nucleus, at hindi gumaganap ng isang impormasyon o istrukturang papel sa cytoplasm.
Sa mga selula ng tao (nilinang) isang klase ng maliliit na nuclear ribonucleic acid ang natagpuan, na hindi direktang kasangkot sa synthesis ng protina, ngunit nakakaapekto sa pagpoproseso ng RNA, gayundin sa pangkalahatang "arkitektura" ng cellular. Iba-iba ang kanilang laki, naglalaman ang mga ito ng 90 - 300 nucleotides.
Ang
Ribonucleic acid ang pangunahing genetic material saisang bilang ng mga virus ng halaman at hayop. Ang ilang mga RNA virus ay hindi kailanman dumaan sa reverse transcription ng RNA sa DNA. Ngunit gayon pa man, maraming mga virus ng hayop, halimbawa, mga retrovirus, ay nailalarawan sa pamamagitan ng reverse translation ng kanilang RNA genome, na idinirekta ng RNA-dependent reverse transcriptase (DNA polymerase) na may pagbuo ng isang 2-stranded na kopya ng DNA. Sa karamihan ng mga kaso, ang umuusbong na 2-stranded na transcript ng DNA ay ipinapasok sa genome, na higit na nagbibigay ng pagpapahayag ng mga viral gene at paggawa ng mga bagong kopya ng RNA genome (viral din).
Mga post-transcriptional na pagbabago ng ribonucleic acid
Ang mga molecule nito na na-synthesize sa RNA polymerases ay palaging hindi aktibo sa pagganap at gumaganap bilang mga precursor, lalo na ang pre-RNA. Nababago ang mga ito sa mga mature na molekula lamang pagkatapos nilang maipasa ang naaangkop na post-transcriptional modification ng RNA - ang mga yugto ng pagkahinog nito.
Ang pagbuo ng mature na mRNA ay nagsisimula sa panahon ng synthesis ng RNA at polymerase II sa yugto ng pagpahaba. Nasa 5'-end na ng unti-unting lumalaking RNA strand ay nakakabit ng 5'-end ng GTP, pagkatapos ay ang orthophosphate ay pinuputol. Dagdag pa, ang guanine ay methylated na may hitsura ng 7-methyl-GTP. Ang nasabing espesyal na grupo, na bahagi ng mRNA, ay tinatawag na "cap" (hat o cap).
Depende sa uri ng RNA (ribosomal, transport, template, atbp.), ang mga precursor ay sumasailalim sa iba't ibang sequential modification. Halimbawa, ang mga mRNA precursor ay sumasailalim sa splicing, methylation, capping, polyadenylation, at minsan ay nag-e-edit.
Eukaryotes: kabuuanfeature
Ang eukaryotic cell ay ang domain ng mga buhay na organismo, at naglalaman ito ng nucleus. Bilang karagdagan sa bakterya, archaea, anumang mga organismo ay nuklear. Ang mga halaman, fungi, hayop, kabilang ang pangkat ng mga organismo na tinatawag na protista, ay pawang mga eukaryotic na organismo. Pareho silang 1-celled at multicellular, ngunit lahat sila ay may isang karaniwang plano ng cellular na istraktura. Karaniwang tinatanggap na ang mga organismo na ito, na magkaiba, ay may parehong pinagmulan, kung kaya't ang grupong nuklear ay itinuturing bilang isang monophyletic taxon na may pinakamataas na ranggo.
Batay sa mga karaniwang hypotheses, ang mga eukaryote ay nagmula 1.5 - 2 bilyong taon na ang nakalilipas. Isang mahalagang papel sa kanilang ebolusyon ang ibinibigay sa symbiogenesis - ang symbiosis ng isang eukaryotic cell na may nucleus na may kakayahang phagocytosis at nilamon nito ang bacteria - mga precursor ng plastids at mitochondria.
Prokaryotes: pangkalahatang katangian
Ito ang mga 1-celled na buhay na organismo na walang nucleus (nabuo), ang natitirang bahagi ng membrane organelles (internal). Ang tanging malaking pabilog na 2-stranded na molekula ng DNA na naglalaman ng karamihan sa cellular genetic material ay isa na hindi bumubuo ng complex na may mga histone protein.
Ang
Prokaryotes ay kinabibilangan ng archaea at bacteria, kabilang ang cyanobacteria. Mga inapo ng mga non-nuclear cells - eukaryotic organelles - plastids, mitochondria. Ang mga ito ay nahahati sa 2 taxa sa loob ng ranggo ng domain: Archaea at Bacteria.
Walang nuclear envelope ang mga cell na ito, nangyayari ang packaging ng DNA nang walang kinalaman ang mga histones. Ang uri ng kanilang nutrisyon ay osmotrophic, at ang genetic na materyalkinakatawan ng isang molekula ng DNA, na sarado sa isang singsing, at mayroon lamang 1 replicon. Ang mga prokaryote ay may mga organel na may istraktura ng lamad.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng eukaryotes at prokaryotes
Ang pangunahing katangian ng mga eukaryotic cell ay nauugnay sa pagkakaroon ng isang genetic apparatus sa kanila, na matatagpuan sa nucleus, kung saan ito ay protektado ng isang shell. Ang kanilang DNA ay linear, na nauugnay sa mga protina ng histone, iba pang mga chromosomal na protina na wala sa bakterya. Bilang isang tuntunin, 2 nuclear phase ang naroroon sa kanilang ikot ng buhay. Ang isa ay may isang haploid na hanay ng mga chromosome, at pagkatapos ay nagsasama, 2 haploid na mga selula ay bumubuo ng isang diploid na selula, na naglalaman na ng ika-2 hanay ng mga kromosom. Nangyayari din na sa kasunod na paghahati, ang cell ay muling nagiging haploid. Ang ganitong uri ng siklo ng buhay, gayundin ang diploidy sa pangkalahatan, ay hindi katangian ng mga prokaryote.
Ang pinaka-kagiliw-giliw na pagkakaiba ay ang pagkakaroon ng mga espesyal na organelles sa mga eukaryotes, na may sariling genetic apparatus at nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Ang mga istrukturang ito ay napapalibutan ng isang lamad. Ang mga organel na ito ay plastids at mitochondria. Sa mga tuntunin ng mahahalagang aktibidad at istraktura, ang mga ito ay nakakagulat na katulad ng bakterya. Ang pangyayaring ito ay nagtulak sa mga siyentipiko na isipin na sila ay mga inapo ng mga bacterial organism na pumasok sa symbiosis sa mga eukaryote.
Ang mga prokaryote ay may kaunting organelles, wala sa mga ito ay napapalibutan ng pangalawang lamad. Wala silang endoplasmic reticulum, ang Golgi apparatus, at lysosomes.
Ang isa pang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng eukaryotes at prokaryotes ay ang pagkakaroon ng phenomenon ng endocytosis sa eukaryotes, kabilang ang phagocytosis sakaramihan sa mga grupo. Ang huli ay ang kakayahang makuha sa pamamagitan ng pagkulong sa isang bula ng lamad, at pagkatapos ay hinuhukay ang iba't ibang solidong particle. Ang prosesong ito ay nagbibigay ng pinakamahalagang proteksiyon na function sa katawan. Ang paglitaw ng phagocytosis ay marahil dahil sa katotohanan na ang kanilang mga selula ay may katamtamang laki. Ang mga prokaryotic na organismo, sa kabilang banda, ay hindi matutumbasan ng mas maliit, kaya naman sa kurso ng ebolusyon ng mga eukaryotes, isang pangangailangan ang lumitaw na nauugnay sa pagbibigay ng cell na may malaking halaga ng pagkain. Bilang resulta, lumitaw sa kanila ang mga unang mobile predator.
Pagproseso bilang isa sa mga hakbang sa biosynthesis ng protina
Ito ang pangalawang hakbang na magsisimula pagkatapos ng transkripsyon. Ang pagproseso ng protina ay nangyayari lamang sa mga eukaryote. Ito ay mRNA maturation. Upang maging tumpak, ito ay ang pag-alis ng mga rehiyon na hindi nagko-code para sa isang protina, at ang pagdaragdag ng mga kontrol.
Konklusyon
Inilalarawan ng artikulong ito kung ano ang pagproseso (biology). Sinasabi rin nito kung ano ang RNA, naglilista ng mga uri nito at mga pagbabago sa post-transcriptional. Ang mga natatanging katangian ng eukaryotes at prokaryote ay isinasaalang-alang.
Sa wakas, nararapat na alalahanin na ang pagproseso ay ang proseso ng pagbuo ng mature na RNA mula sa pre-RNA.
