आरएनए: आरएनए की संरचना और कार्य - समझाया गया!

आरएनए की संरचना और कार्य के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें, विरासत का आणविक आधार!

आरएनए या राइबोन्यूक्लिक एसिड एक एकल श्रृंखला पॉलीरिबोन्यूक्लियोटाइड है जो प्रोटीन और एंजाइम संश्लेषण में भाग लेने के लिए डीएनए से साइटोप्लाज्म के लिए कोडित आनुवंशिक या वंशानुगत जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करता है। आरएनए एकल स्ट्रैंड (छवि 6.20) के तह या जमाव के कारण आंशिक रूप से डबल फंसे हुए दिखाई दे सकते हैं। इसमें 70-12000 रिबो-न्यूक्लियोटाइड्स शामिल हैं जो अंत तक समाप्त हो गए।

चित्र सौजन्य: kurzweilai.net/images/RNA_square.jpg

अक्ष या पीठ की हड्डी फॉस्फेट और राइबोज चीनी के वैकल्पिक अवशेषों से बनती है। फॉस्फेट डीएनए स्ट्रैंड में पाए जाने वाले व्यवस्था के समान अगली चीनी के 5 3 कार्बन और कार्बन 3 'के साथ जोड़ती है। नाइट्रोजन बेस को बाद के 1 1 कार्बन पर शक्कर से जोड़ा जाता है। नाइट्रोजन के चार प्रकार हैं- एडेनिन (ए), ग्वानिन (जी, दोनों प्यूरीन), साइटोसिन (सी) और यूरैसिल (यू, दोनों पाइरीमिडिन)।

नाइट्रोजन बेस को किसी भी क्रम में व्यवस्थित किया जा सकता है, लेकिन डीएनए टेम्पलेट पर उनके अनुक्रम का पूरक है। उदाहरण के लिए, डीएनए टेम्पलेट के ATACTG का एक अनुक्रम RNA पर UAUGAC के रूप में दिखाई देगा। छह प्रकार के आरएनए हैं- राइबोसोमल, ट्रांसफर, मैसेंजर, जीनोमिक (आनुवंशिक), छोटे परमाणु और छोटे साइटोप्लाज्मिक।

इनमें से पहले तीन (आरआरएनए, एमआरएनए और टीआरएनए) आरएनए के प्रमुख वर्ग हैं जो जीन अभिव्यक्ति में शामिल हैं। कुछ वायरस जैसे टीएमवी, एचआईवी इन्फ्लूएंजा वायरस आदि में आरएनए जीनोमिक (आनुवांशिक) होता है। यह रीवोर्विस, घाव ट्यूमर वायरस, राइस ड्वार्फ वायरस और मायकोफेज में दोहरी फंसे हुए हैं।

1. राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए):

यह सबसे प्रचुर मात्रा में आरएनए (कुल का 70-80%) है जिसमें 3-4 प्रकार हैं। इसके कुछ प्रकार (२३ एस, २) एस) सभी आरएनए में सबसे लंबे हैं। जैसा कि नाम से पता चलता है, rRNA राइबोसोम का एक घटक है। यहाँ पर यह प्रोटीन के अणुओं के बीच में स्थित है।

उनके अवसादन गुणांक के आधार पर, यूकैरियोट्स के rRNAs चार प्रकार के होते हैं - 28S, 18S, 5.8S और 5S। प्रोकैरियोटिक राइबोसोम में तीन प्रकार के आरआरएनए होते हैं - 23 एस, 16 एस और 5 एस। 28 एस, 5.8 एस और 5 एस (23 एस और 5 एस की खरीद में) राइबोसोम के बड़े सबयूनिट में होते हैं जबकि 18 एस (खरीद में एस 16 एस) राइबोसोम के छोटे सबयूनिट में पाए जाते हैं। rRNA को यूकैरियोट्स में 45S की लंबी श्रृंखला के रूप में और 30S को प्रतिरूप में हस्तांतरित किया जाता है।

यूकैरियोटिक ट्रांसक्रिप्ट में 5 3 -> 3 18 दिशा में व्यवस्था 18S - 5.8S - 28S है। स्पेसर आरएनए को हटाने से पहले कई मिथाइलेशन होते हैं। स्पेसर आरएनए को हटाने से प्रतिलेख 2-3 भागों में टूट जाता है। 5S को अक्सर अलग-अलग स्थानांतरित किया जाता है।

एस्चेरिचिया कोलाई में आरएनए कक्षाएं:

प्रकार न्यूक्लियोटाइड

संख्या

आणविक

सामूहिक

अवसादन

गुणक

प्रतिशत
1. 5S rRNA 100 35, 000 5 एस
2. 16S rRNA 1500 550.000 -16 82%
3. 23S rRNA 3100 1, 100, 000 23S
यूकैरियोटिक rRNAs की औसत आणविक द्रव्यमान 5S- 36000, 5.8S- 50, 000, 18S- 700, 000 और 28S- 1, 700, 000 हैं।

कार्य:

(i) rRNAs प्रोटीन अणुओं को बाँधते हैं और राइबोसोम को जन्म देते हैं, (ii) 18S rRNA (3S में 16S) का अंत r mRNA के कैप क्षेत्र के लिए न्यूक्लियोटाइड का पूरक है। (iii) 5S rRNA और आसपास के प्रोटीन कॉम्प्लेक्स tRNA के लिए बाध्यकारी साइट प्रदान करते हैं। (iv) rRNAs राइबोसोम सबयूनिट बनाने के लिए विशिष्ट प्रोटीन के साथ जुड़ जाते हैं। प्रोकैरियोटिक राइबोसोम के 50S सबयूनिट में 23S rRNA, 5S rRNA और कुछ 32 प्रोटीन अणु होते हैं।

प्रोकैरियोटिक राइबोसोम के 30S सबयूनिट में 16S rRNA और लगभग 21 प्रोटीन अणु होते हैं। यूकेरियोटिक राइबोसोम के 60 एस सबयूनिट में 28 एस आरआरएनए, 5 एस आरआरएनए, 5.8 एस आरआरएनए और लगभग 1 प्रोटीन प्रोटीन अणु होते हैं। यूकेरियोटिक राइबोसोम के 40 एस सबयूनिट में 18 एस आरआरएनए और कुछ 33 प्रोटीन अणु (चित्र। 6.21) शामिल हैं।

2. स्थानांतरण आरएनए (tRNA):

इसे घुलनशील या sRNA भी कहा जाता है कि आनुवंशिक कोड की खोज से पहले इसे किस रूप में जाना जाता था। 100 से अधिक प्रकार के tRNA हैं। स्थानांतरण RNA कुल RNA का लगभग 15% बनता है। tRNA 73-93 न्यूक्लियोटाइड और 4S के अवसादन गुणांक के साथ सबसे छोटा RNA है। इसके कई न्यूक्लियोटाइड्स के नाइट्रोजन आधार संशोधित हो जाते हैं, जैसे, स्यूडॉरिडाइन (y), डायहाइड्रूरिडीन (DHU), इनोसिन (I) रिबो-थाइमिडीन (rT)।

यह अन्यथा एकल-फंसे हुए टीआरएनए को एल-आकार के रूप (तीन आयामी, क्लुग, 1974) या क्लोवर-जैसे फॉर्म (दो आयामी, होली, 1965) में जमा होने का कारण बनता है। न्यूक्लियोटाइड के लगभग आधे जोड़े के उपजी बनाने के लिए बेस पेयर हैं। पाँच क्षेत्र अनपेयर्ड या सिंगल फंसे हुए हैं - AA- बाइंडिंग साइट, T un С लूप, DHU लूप, एक्स्ट्रा आर्म और एंटिकोडन लूप।

(i) एंटिकोडन लूप। इसके 7 आधार हैं, जिनमें से तीन आधार mRNA के कोडन को पहचानने और संलग्न करने के लिए एंटीकोडन (नोडोक) बनाते हैं। (ii) AA- बाइंडिंग साइट। यह अमीनो एसिड बाइंडिंग साइट है। साइट एंटीकोडॉन के विपरीत स्थित अंत में स्थित है और इसमें CCA- OH समूह है। 5-अंत भालू जी एमिनो एसिड या एए-बाइंडिंग साइट और एंटिकोडन टीआरएनए के दो मान्यता स्थल हैं। (iii) T Lo С लूप। इसमें 7-bases_out होते हैं (pseudouridine) और rT (ribothymidine) असामान्य आधार होते हैं। लूप राइबोसोम, (iv) डीएचयू लूप से जुड़ने की साइट है। लूप में 8-12 आधार होते हैं। यह सबसे बड़ा लूप है और इसमें डिहाइड्राइडिडाइन है। यह अमीनोसाईल सिंथेटेज़ एंजाइम, (v) एक्स्ट्रा आर्म के लिए बाध्यकारी साइट है। यह एक परिवर्तनीय भुजा या लूप है जो T and С लूप और एंटिकोडन के बीच स्थित है। यह सभी tRNA में मौजूद नहीं है। अतिरिक्त हाथ की सटीक भूमिका ज्ञात नहीं है।

कार्य, (i) क्रिक द्वारा पहली बार पोस्ट किया गया है, tRNA एडाप्टर अणु है जो पॉलीपेप्टाइड्स के संश्लेषण के लिए अमीनो एसिड को राइबोसोम में स्थानांतरित करने के लिए है। विभिन्न अमीनो एसिड के लिए अलग-अलग tRNA हैं। कुछ एमिनो एसिड 2-6 tRNAs द्वारा उठाए जा सकते हैं। mRNA के कोडन के अनुसार पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के दौरान विशेष बिंदुओं पर tRNA विशिष्ट अमीनो एसिड रखता है।

कोडन को टीआरएनए के एंटीकोडोन द्वारा पहचाना जाता है। विशिष्ट अमीनो एसिड पहचाने जाते हैं
विशेष रूप से सक्रिय या अमीनोसाईल सिंथेटेस एंजाइमों द्वारा, (ii) वे mRNAs पर पेप्टिडिल श्रृंखला रखते हैं। (iii) सर्जक tRNA में प्रोटीन संश्लेषण की दीक्षा के साथ-साथ पहले एमिनो एसिड को लाने का दोहरा कार्य है। हालांकि, स्टॉप सिग्नल्स के लिए कोई tRNA नहीं है।

3. मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए):

यह एक लंबा आरएनए है जो सेल के कुल आरएनए सामग्री का 2-5% हिस्सा है। यह विशेष प्रकार के पॉलीपेप्टाइड के गठन के लिए डीएनए से निर्देश लाता है। इसलिए mRNA को सूचनात्मक या आनुवांशिक RNA भी कहा जाता है। निर्देश इसके न्यूक्लियोटाइड के आधार अनुक्रम में मौजूद हैं। इसे आनुवंशिक कोड कहा जाता है।

तीन आसन्न नाइट्रोजन बेस एक विशेष अमीनो एसिड निर्दिष्ट करते हैं। पॉलीपेप्टाइड का गठन राइबोसोम के ऊपर होता है। mRNA राइबोसोम से जुड़ जाता है। tRNAs को mRNA पर मौजूद कोडन के अनुक्रम के अनुसार एक विशेष क्रम में अमीनो एसिड लाने के लिए प्रेरित किया जाता है। mRNA ने 5 met टर्मिनस पर मिथाइलेटेड क्षेत्र बनाया है। यह राइबोसोम के साथ लगाव के लिए एक टोपी के रूप में कार्य करता है। कैप एक दीक्षा कोडन (एयूजी) के बाद या तो तुरंत या एक छोटे नॉनकोडिंग नेता क्षेत्र के बाद होता है।

फिर कोडिंग क्षेत्र है जिसके बाद समाप्ति कोडन (UAA, UAG, या UGA) होता है। समाप्ति कोडन के बाद 3 us टर्मिनस पर एक छोटा सा नॉनकोडिंग ट्रेलर क्षेत्र और पॉली ए क्षेत्र या पूंछ है। नेता और ट्रेलर क्षेत्रों को यूटीआर (अनट्रेंडलेटेड क्षेत्र) कहा जाता है। एक mRNA केवल एक ही पॉलीपेप्टाइड या उनमें से कई को निर्दिष्ट कर सकता है।

पूर्व को मोनोसिस्ट्रोनिक कहा जाता है जबकि बाद को पॉलीसिस्ट्रोनिक के रूप में जाना जाता है। प्रोकैरियोट्स में पॉलीसिस्ट्रोनिक mRNA अधिक सामान्य है। यूकेरियोटिक एमआरएनए आमतौर पर मोनोसिस्ट्रोनिक है। MRNA का जीवन काल भी परिवर्तनशील होता है।

कुछ निचले रूपों में यह कुछ मिनटों से कुछ घंटों तक होता है। दूसरी ओर उच्चतर रूपों के mRNAs का जीवन लंबा लगता है। यह युवा लाल रक्त कणिकाओं के मामले में कई दिन है जो नाभिक के पतित होने पर भी हीमोग्लोबिन का निर्माण जारी रखते हैं।

कार्य:

(i) mRNA पॉलीपेप्टाइड गठन में अनुवाद के लिए कोडित जानकारी रखता है।

(ii) रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन के माध्यम से यह कॉम्पैक्ट जीन का निर्माण कर सकता है जो जेनेटिक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। घटना प्रकृति में भी होती है और जीन में कुछ जीन जोड़ देती है,

(iii) इसके राइबोसोम से लगाव के लिए एक टोपी क्षेत्र है,

(iv) कैप एंजाइम से गिरावट से mRNA की सुरक्षा करता है,

(v) mRNA में कोशिकीय एंजाइम से सुरक्षा के लिए एक पूंछ क्षेत्र है और राइबोसोम से टुकड़ी है।

4. जीनोमिक आरएनए (जेनेटिक आरएनए):

यह कुछ विषाणुओं में पाया जाता है जिन्हें राइबोविरस कहते हैं। जीनोमिक आरएनए एकल फंसे हुए हो सकते हैं (जैसे, तंबाकू मोज़ेक वायरस या टीएमवी) या डबल फंसे हुए (जैसे, रेओवायरस)। यह इन्फ्लूएंजा वायरस में खंडित है। जीनोमिक आरएनए एक वंशानुगत सामग्री के रूप में कार्य करता है। यह सीधे अपने ही प्रकार के आरएनए का उत्पादन करने के लिए मेजबान सेल में सीधे डीएनए की प्रतिकृति बना सकता है या डीएनए बना सकता है।

5. उत्प्रेरक आरएनए:

Cech et al (1981) में उत्प्रेरक गतिविधि (दरार और सहसंयोजक बंधन गठन) पाया गया जो टेट्राहिमेना थर्मोफिला नामक ciliated प्रोटोजोअन के अग्रदूत में होता है। इसे राइबोजाइम कहा जाता था। 1983 में, Altman et al ने पता लगाया कि राइबोन्यूक्लिज़ - P जो अपने अग्रदूत से tRNA प्रसंस्करण में भाग लेता है, वह आरएनए और प्रोटीन से बना एक बायोकाटलिस्ट है। नोलर एट अल (1992) ने पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ को आरएनए एंजाइम पाया।

6. छोटे परमाणु शाही सेना (snRNA):

यह एक छोटे आकार का आरएनए होता है जो नाभिक में मौजूद होता है। प्रत्येक आरएनए को छोटे परमाणु राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन या एसएनआरएनपी बनाने के लिए प्रोटीन के 7-8 अणुओं के साथ जोड़ा जाता है। SnRNA splicing (U1 और U2), rRNA प्रसंस्करण (U3) और mRNA प्रसंस्करण (U7) में भाग लेता है।

7. छोटे साइटोप्लाज्मिक आरएनए (scRNA):

यह साइटोप्लाज्म में छोटे आकार का आरएनए मुक्त होता है। ऐसा ही एक छोटा सा साइटोप्लाज्मिक आरएनए 7 एस है और 6 प्रोटीन अणुओं के साथ मिलकर सिग्नल रिकग्निशन पार्टिकल या एसआरपी पैदा करता है। उत्तरार्द्ध स्रावी प्रोटीन के उत्पादन के लिए एक राइबोसोम को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में बांधने और बांधने में मदद करता है।