Đây là giai đoạn phân biệt việc thực hiện thông tin di truyền có sẵn trong các tế bào như sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ.
Giải thích khái niệm này
Dịch từ tiếng Anh, thuật ngữ này có nghĩa là "xử lý, xử lý." Quá trình xử lý là quá trình hình thành các phân tử axit ribonucleic trưởng thành từ tiền RNA. Nói cách khác, đây là một tập hợp các phản ứng dẫn đến việc biến đổi các sản phẩm phiên mã sơ cấp (tiền RNA của nhiều loại khác nhau) thành các phân tử đã hoạt động.
Đối với quá trình xử lý r- và tRNA, thường chủ yếu là cắt các đoạn thừa từ các đầu phân tử. Nếu chúng ta nói về mRNA, thì ở đây có thể lưu ý rằng ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình này diễn ra theo nhiều giai đoạn.
Vì vậy, sau khi chúng ta đã biết rằng quá trình xử lý là quá trình biến đổi bản sao chính thành phân tử RNA trưởng thành, chúng ta nên chuyển sang xem xét các tính năng của nó.
Các tính năng chính của khái niệm đang được xem xét
Điều này bao gồm những điều sau:
- sửa đổi cả hai đầu của phân tử và RNA, trong đó các trình tự nucleotide cụ thể được gắn vào chúng, cho thấy vị trí của điểm bắt đầu(cuối) phát sóng;
- nối - cắt các trình tự axit ribonucleic không mang tính thông tin tương ứng với phần trong DNA.
Đối với sinh vật nhân sơ, mRNA của chúng không bị xử lý. Nó có khả năng hoạt động ngay sau khi kết thúc quá trình tổng hợp.
Quá trình được đề cập diễn ra ở đâu?
Ở bất kỳ sinh vật nào, quá trình xử lý RNA diễn ra trong nhân. Nó được thực hiện nhờ các enzym đặc biệt (nhóm của chúng) đối với từng loại phân tử riêng biệt. Các sản phẩm dịch như polypeptit được đọc trực tiếp từ mRNA cũng có thể được xử lý. Cái được gọi là phân tử tiền thân của hầu hết các protein - collagen, globulin miễn dịch, enzym tiêu hóa, một số hormone - trải qua những thay đổi này, sau đó hoạt động thực sự của chúng trong cơ thể bắt đầu.
Chúng ta đã biết rằng quá trình xử lý là quá trình hình thành RNA trưởng thành từ tiền RNA. Bây giờ, đáng để đi sâu vào bản chất của chính axit ribonucleic.
RNA: bản chất hóa học
Đây là một axit ribonucleic, là chất đồng trùng hợp của pyrimidine và ribonucleitide purin, được kết nối với nhau, giống như trong DNA, bằng cầu nối 3 '- 5'-phosphodiester.
Mặc dù thực tế là 2 loại phân tử này giống nhau nhưng chúng khác nhau ở một số điểm.
Phân biệt các đặc điểm của RNA và DNA
Thứ nhất, axit ribonucleic có dư lượng cacbon, mà pyrimidine và purinebazơ, nhóm photphat - ribose, trong khi DNA có 2'-deoxyribose.
Thứ hai, các thành phần pyrimidine cũng khác nhau. Các thành phần tương tự là các nucleotide của adenin, cytosine, guanin. RNA chứa uracil thay vì thymine.
Thứ ba, RNA có cấu trúc 1 chuỗi, trong khi DNA là phân tử 2 chuỗi. Nhưng sợi axit ribonucleic chứa các vùng phân cực trái ngược nhau (trình tự bổ sung) cho phép sợi đơn của nó gấp lại và tạo thành "cặp tóc" - cấu trúc có đặc điểm 2 sợi (như thể hiện trong hình trên).
Thứ tư, do ARN là một sợi đơn chỉ bổ sung cho một trong các sợi ADN, nên guanin không nhất thiết phải có trong nó với hàm lượng tương tự như cytosine và adenin như uracil.
Thứ năm, RNA có thể bị thủy phân với kiềm thành các mononucleotide chu kỳ 2 ', 3'. Vai trò của một sản phẩm trung gian trong quá trình thủy phân được thực hiện bởi 2 ', 3', 5 triester, không có khả năng hình thành trong quá trình tương tự đối với DNA do không có nhóm 2'-hydroxyl trong đó. So với DNA, tính bền trong kiềm của axit ribonucleic là một đặc tính hữu ích cho cả mục đích chẩn đoán và phân tích.
Thông tin chứa trong RNA 1 sợi thường được nhận ra dưới dạng trình tự các gốc pyrimidine và purine, nói cách khác, ở dạng cấu trúc chính của chuỗi polyme.
Chuỗi nàybổ sung cho chuỗi gen (mã hóa) mà từ đó RNA được “đọc”. Do tính chất này, một phân tử axit ribonucleic có thể liên kết đặc biệt với một sợi mã hóa, nhưng không thể làm như vậy với một sợi ADN không mã hóa. Trình tự RNA, ngoại trừ sự thay thế T bằng U, tương tự như chuỗi không mã hóa của gen.
loại RNA
Hầu như tất cả chúng đều tham gia vào một quá trình như sinh tổng hợp protein. Các loại RNA sau đây được biết đến:
- Ma trận (mRNA). Đây là các phân tử axit ribonucleic trong tế bào chất đóng vai trò như khuôn mẫu để tổng hợp protein.
- Ribosome (rRNA). Đây là một phân tử RNA tế bào chất đóng vai trò là thành phần cấu trúc như ribosome (bào quan tham gia vào quá trình tổng hợp protein).
- Vận chuyển (tRNA). Đây là các phân tử axit ribonucleic vận chuyển tham gia vào quá trình dịch mã (dịch mã) thông tin mRNA thành trình tự axit amin đã có trong protein.
Một phần quan trọng của RNA ở dạng phiên mã thứ nhất, được hình thành trong tế bào nhân thực, bao gồm cả tế bào động vật có vú, chịu quá trình thoái hóa trong nhân và không đóng vai trò thông tin hoặc cấu trúc trong tế bào chất.
Trong tế bào người (được nuôi cấy) đã tìm thấy một lớp axit ribonucleic hạt nhân nhỏ, không tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp protein, nhưng ảnh hưởng đến quá trình xử lý RNA, cũng như "kiến trúc" tổng thể của tế bào. Kích thước của chúng khác nhau, chúng chứa 90 - 300 nucleotide.
Axit Ribonucleic là vật liệu di truyền chính trongmột số vi rút thực vật và động vật. Một số virus RNA không bao giờ trải qua quá trình phiên mã ngược RNA thành DNA. Tuy nhiên, nhiều loại virus động vật, ví dụ, retrovirus, được đặc trưng bởi sự dịch mã ngược lại bộ gen RNA của chúng, được chỉ đạo bởi enzyme phiên mã ngược phụ thuộc RNA (DNA polymerase) với sự hình thành bản sao DNA 2 sợi. Trong hầu hết các trường hợp, bản sao DNA 2 chuỗi mới nổi được đưa vào bộ gen, tiếp tục cung cấp sự biểu hiện của các gen virut và sản xuất các bản sao mới của bộ gen ARN (cũng là virut).
Các biến đổi sau phiên mã của axit ribonucleic
Các phân tử của nó được tổng hợp bằng RNA polymerase luôn không hoạt động về mặt chức năng và hoạt động như tiền chất, cụ thể là tiền RNA. Chúng chỉ được biến đổi thành các phân tử đã trưởng thành sau khi đã trải qua các sửa đổi sau phiên mã thích hợp của RNA - các giai đoạn trưởng thành của nó.
Sự hình thành mRNA trưởng thành bắt đầu trong quá trình tổng hợp RNA và polymerase II ở giai đoạn kéo dài. Đầu 5'của sợi RNA đang phát triển dần được gắn vào đầu 5'của GTP, sau đó orthophosphate bị phân cắt. Hơn nữa, guanin bị metyl hóa với sự xuất hiện của 7-metyl-GTP. Một nhóm đặc biệt như vậy, là một phần của mRNA, được gọi là "mũ" (mũ hoặc mũ lưỡi trai).
Tùy thuộc vào loại RNA (ribosome, vận chuyển, khuôn mẫu, v.v.), các tiền chất trải qua các sửa đổi tuần tự khác nhau. Ví dụ: tiền chất mRNA trải qua quá trình nối, methyl hóa, đóng nắp, polyadenyl hóa và đôi khi chỉnh sửa.
Eukaryote: tổng sốtính năng
Tế bào nhân thực là lãnh địa của các sinh vật sống, và nó chứa nhân. Ngoài vi khuẩn, vi khuẩn cổ, bất kỳ sinh vật nào cũng là hạt nhân. Thực vật, nấm, động vật, bao gồm cả nhóm sinh vật được gọi là sinh vật nguyên sinh, đều là sinh vật nhân thực. Chúng đều là loài 1 tế bào và đa bào, nhưng chúng đều có một kế hoạch chung về cấu trúc tế bào. Người ta thường chấp nhận rằng những sinh vật này, rất khác nhau, có cùng nguồn gốc, đó là lý do tại sao nhóm hạt nhân được coi là đơn vị phân loại đơn ngành có cấp bậc cao nhất.
Dựa trên các giả thuyết thông thường, sinh vật nhân chuẩn có nguồn gốc từ 1,5 - 2 tỷ năm trước. Một vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của chúng được trao cho sự cộng sinh - sự cộng sinh của tế bào nhân thực có nhân có khả năng thực bào và vi khuẩn bị nó nuốt chửng - tiền chất của plastids và ty thể.
Sinh vật nhân sơ: đặc điểm chung
Đây là những sinh vật sống 1 tế bào không có nhân (hình thành), phần còn lại của các bào quan có màng (bên trong). Phân tử DNA 2 sợi hình tròn lớn duy nhất chứa hầu hết vật chất di truyền tế bào là phân tử không tạo phức với protein histone.
Sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn cổ và vi khuẩn, kể cả vi khuẩn lam. Hậu duệ của tế bào ngoài nhân - bào quan nhân thực - plastids, ti thể. Chúng được chia thành 2 đơn vị phân loại trong tên miền: Cổ khuẩn và Vi khuẩn.
Những tế bào này không có bao nhân, quá trình đóng gói DNA diễn ra mà không có sự tham gia của histon. Kiểu dinh dưỡng của chúng là dinh dưỡng thẩm thấu và vật chất di truyềnđược đại diện bởi một phân tử DNA, được đóng thành vòng và chỉ có 1 bản sao. Sinh vật nhân sơ có các bào quan có cấu trúc màng.
Sự khác biệt giữa sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ
Đặc điểm cơ bản của tế bào nhân thực là có liên quan đến sự hiện diện của bộ máy di truyền trong chúng, bộ máy này nằm trong nhân, nơi nó được bảo vệ bởi một lớp vỏ. DNA của chúng là tuyến tính, liên kết với protein histone, các protein nhiễm sắc thể khác không có ở vi khuẩn. Theo quy luật, 2 pha hạt nhân có mặt trong chu kỳ sống của chúng. Một người có bộ nhiễm sắc thể đơn bội và sau đó hợp nhất, 2 tế bào đơn bội tạo thành tế bào lưỡng bội, tế bào này đã chứa bộ nhiễm sắc thể thứ 2. Nó cũng xảy ra rằng trong quá trình phân chia sau đó, tế bào lại trở thành đơn bội. Loại chu kỳ sống này, cũng như thể lưỡng bội nói chung, không phải là đặc điểm của sinh vật nhân sơ.
Sự khác biệt thú vị nhất là sự hiện diện của các bào quan đặc biệt ở sinh vật nhân thực, chúng có bộ máy di truyền riêng và sinh sản bằng cách phân chia. Các cấu trúc này được bao bọc bởi một lớp màng. Các bào quan này là plastids và ti thể. Về hoạt động sống và cấu trúc, chúng giống vi khuẩn một cách đáng ngạc nhiên. Tình huống này khiến các nhà khoa học nghĩ rằng chúng là hậu duệ của các sinh vật vi khuẩn đã cộng sinh với sinh vật nhân chuẩn.
Sinh vật nhân sơ có ít bào quan, không có bào quan nào được bao bọc bởi lớp màng thứ 2. Chúng thiếu lưới nội chất, bộ máy Golgi và các lysosome.
Một điểm khác biệt quan trọng khác giữa sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ là sự có mặt của hiện tượng nội bào ở sinh vật nhân thực, bao gồm hiện tượng thực bào ởhầu hết các nhóm. Sau đó là khả năng bắt giữ bằng cách giam giữ trong bong bóng màng, và sau đó tiêu hóa các hạt rắn khác nhau. Quá trình này cung cấp chức năng bảo vệ quan trọng nhất trong cơ thể. Sự xuất hiện của hiện tượng thực bào có lẽ là do các tế bào của chúng có kích thước trung bình. Mặt khác, sinh vật nhân sơ nhỏ hơn một cách đáng kinh ngạc, đó là lý do tại sao trong quá trình tiến hóa của sinh vật nhân chuẩn, nhu cầu phát sinh liên quan đến việc cung cấp cho tế bào một lượng thức ăn đáng kể. Kết quả là, những kẻ săn mồi di động đầu tiên đã xuất hiện trong số chúng.
Chế biến như một trong những bước trong quá trình sinh tổng hợp protein
Đây là bước thứ hai bắt đầu sau khi phiên âm. Quá trình xử lý protein chỉ xảy ra ở sinh vật nhân thực. Đây là sự trưởng thành mRNA. Nói một cách chính xác, đây là việc loại bỏ các vùng không mã hóa protein và bổ sung các điều khiển.
Kết
Bài viết này mô tả quá trình xử lý là gì (sinh học). Nó cũng cho biết RNA là gì, liệt kê các loại của nó và các sửa đổi sau phiên mã. Các đặc điểm khác biệt của sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ được coi là.
Cuối cùng, cần nhắc lại rằng quá trình xử lý là quá trình hình thành RNA trưởng thành từ tiền RNA.
