4 2 . Frak cja RNA w k a d ej k o m ór c e s k a d a si z r ózny c h r o dz aj ó w c z st e k, z kt óry c h k a d a p e ni

ż

ł

ę

ą

ż

ł

s w oj s p e c yficzn r ol . Jaki e k at e g ori e RNA w yr ó nia si i jaki e s ich funk cj e.

ą

ą

ę

ż

ę

ą

Liter atur a:

Czci o nk a Ti m e s Ne w Ro m a n: w y k a dy z g e n etyki

ł

Czcionka Arial i kursywa: Wacław Gajewski „Genetyka ogólna i molekularna”

Kwasy ryb o n ukl ein o w e s c z st e czk a mi z bu d o w a ny mi z p oj e dyn czy c h a cu c h ó w

ą ą

ł ń

p olinukl e otyd o w y c h, w kt óry c h z a mi a st d e o k syry b o zy w y st puj e ryb oz a or az z a mi a st z a s a dy

ę

piry midyn o w ej – ty miny (T) w y st puj e inn a piry midyn a – ur a cyl (U).

ę

RNA m o n a p o dzi eli n a:

ż

ć

- rRNA (ryb o s o m o wy, ryb o s o m alny)

- tRNA (tran s p ortuj cy)

ą

- mRNA (m atryc o wy, infor m a cyjny)

RNA dzieli się na kategorie i podkategorie, w zależności od pełnionej funkcji.
RNA kodujące i niekodujące – główne kategorie.

RNA kodujący – informacyjny to mRNA , są to transkrypty genów kodujących białka, a zatem ulegają translacji
do białek w drugim etapie ekspresji genomu. mRNA stanowi ok. 4% całego RNA, określa się je jako
transkryptom. Jest to ta część RNA, która podlega stałej przebudowie poprzez zmianę wzoru zdarzeń inicjacji
transkrypcji, zachodzących w genomie. Dlatego mRNA są nietrwałe i ulegają degradacji wkrótce po syntezie;
okres półtrwania bakteryjnego mRNA – kilka minut, eukariotycznego – kilka godzin.

mRNA – posiadający sekwencję nukleotydową komplementarną do odpowiedniego genu struktury,
służy jako bezpośrednia matryca przy syntezie polipeptydów w procesie translacji.
W komórkach eukariotycznych produkty transkrypcji z DNA chromosomów wykrywamy najpierw w
jądrze komórkowym. Dopiero po złożonych procesach dojrzewania, właściwe cząsteczki mRNA są
transportowane przez błonę jądrową do cytoplazmy. Pierwotne produkty transkrypcji są znacznie
dłuższe niż cząsteczki właściwego cytoplazmatycznego mRNA. Pod wpływem nukleaz ulegają
fragmentacji i częściowej degradacji w wyniku czego powstają prekursorowe RNA (pre-mRNA)
Z tych czasteczek powstają cząsteczki właściwego mRNA o długości stanowiącej zaledwie ok. 10%
długości pierwotnych tran skryptów. Przed przejściem z jądra do cytoplazmy pre-mRNA przechodzi
jeszcze przez szereg dodatkowych modyfikacji. Do końca 3’ łańcucha mRNA zostaje przyłączony
łańcuch poli A zlożony z ok. 100 do 300 nukleotydów adenylowych. W tej postaci RNA jest
przetransportowywany do cytoplazmy już jako właściwy mRNA. Na terenie cytoplazmy do końca 5’
czasteczek mRNA zostaje przyłączona struktura zwana kapturkiem (cap). Wykazano że ta struktura
bardzo istotnie zwiększa zdolnośc wiązania się mRNA z rybosomami i wpywa istotnie na proces
inicjacji translacji.

RNA niekodujący – jest bardziej zróżnicowany niż kodujący i obejmuje transkrypty o różnorakich funkcjach,
pełnionych przez same cząsteczki RNA.

Główne podkategorie RNA niekodującego to :
RNA rybosomalny – rRNA – najliczniejsza klasa RNA w komórce, stanowi 80% całego RNA u bakterii.
Cząsteczki te są składnikami rybosomów – struktur na których przebiega proces translacji

U organizmów eukariotycznych występują w rybosomach cztery rodzaje rRNA:
18S złożone z ok. 1900 nukleotydów
28S złożone z ok. 4500
5,8 złożone z ok. 200
5S złożone z ok. 120

Wielkość poszczególnych rodzajów rRNA różnią się troche w różnych grupach zwierząt i roślin. Poza
tym w komórkach eukariotycznych, w mitochondriach i chloroplastach, występują także rybosomy
mitochondrialne i chloroplastowe, które posiadają cząsteczki rRNA odrębne od rybosomów
cytoplazmatycznych. W rRNA występuje także prekursorowy rRNA który z wyjątkiem 5S rRNA
syntetyzowany jest w jąderku. Również procesy dojrzewania cząsteczek rRNA a więc procesy
wycinania i degradacji przerywników transkrybowanych, jak i dalsze procesy modyfikacji (głównie
metylacji) określonych zasad, odbywają się na terenie jąderek. Do jąderek zostaje

przetransportowane 5S rRNA, a także wszystkie rodzaje białek rybosomowych i tu następuje łączenie
rRNA z białkami rybosomowymi i wytwarzanie podjednostek rybosomowych, które następnie są
transportowane przez błonę jądrową do cytoplazmy.

RNA transportujący - tRNA – to małe cząsteczki, biorące udział w syntezie białka, dostarczają aminokwasy do
rybosomu i zapewniają ich łączenie się w kolejności zapisanej w sekwencji nukleotydowej mRNA, który ulega
translacji

Ponieważ tRNA spełnia w komórce rolę przenośnika aminokwasów w procesie syntezy peptydów. W
komórkach eukariotycznych oprócz tRNA cytoplazmatycznego kodowanego przez geny jądrowe
wystepują także, zwykle nie pełne zestawy, tRNA mitochondrialnego i chloroplastowego, których geny
znajdują się w tych organellach. Podobnie jak w przypadku tRNA, w wyniku transkrypcji odpowiednich
genów powstaje najpierw prekursorowy tRNA dłuższy od produktu końcowego. W czasie procesu
dojrzewania cząsteczki tRNA podlegają licznym modyfikacja. W procesie tym bierze udział cały
szereg specyficznych enzymów, które powodują że w aktywnym tRNA ok. 6% zasad jest
zmodyfikowanych według wysoce specyficznego wzoru. Często w tRNA spotyka się takie nietypowe
zasady, jak na przykład: inozyna (I), pseudouracyl (φ lub ), di hydrouracyl (DiHU) i cały szereg

ѱ

innych. W trakcie powstawania aktywnych cząsteczek tRNA następuje wytwarzanie
charakterystycznych struktur drugo- i trzeciorzędowych. Powstają one przede wszystkim w wyniku
powstawania licznych struktur dwuniciowyh w wyniku komplementarności różnych łańcuchów tRNA.
Części dwuniciowe stanowią ok. 60% całej długości łańcucha i są poprzedzielane odcinkami
jednoniciowymitworzącymi charakterystyczne pętle. Cała cząsteczka na skutek licznych skrętów
przyjmuje charakterystyczna strukturę trójwymiarową. W rzucie na płaszczyznę struktura cząsteczek
tRNA jest przedstawiana w postaci tzw. „listka koniczyny” o trzech łodyżkach dwuniciowych
zakończonych trzema pętlami jednoniciowymi. Zwykle wystepuje 4 pętla o zmiennej ilości i sekwencji
nukleotydów.

rRNA i tRNA występują w komórkach wszystkich organizmów.

Inne klasy RNA niekodującego są specyficzne tylko dla eukariontów i są to różne krótkie RNA takie jak:
Małe jądrowe RNA – snRNA (synonim-U-RNA), bogate w urydyny
Małe jąderkowe RNA – snoRNA
Małe cytoplazmatyczne RNA – scRNA
snRNA i snoRNA – pełnią funkcję podczas dojrzewania innych cząstek RNA
scRNA – to zróżnicowana grupa cząstek o rozmaitych funkcjach, nie wszystkie są poznane
Bakteryjne RNA niekodujące to: tmRNA – RNA transportująco-informacyjny. Ich zadanie polega na dodawaniu
krótkich etykiet peptydowych białek, które zostały nieprawidłowo zsyntetyzowane i muszą być zdegradowane.