¿Qué es rnarna y para qué se utiliza?
Clasificación del ARN El ARN es una cadena única que se transcribe basándose en el principio de apareamiento de bases complementarias utilizando un trozo de ADN como plantilla. Su función principal es realizar la expresión de la información genética en proteínas y es un puente en el proceso de transmisión de la información genética. La función del ARNt es transportar los aminoácidos necesarios y utilizar el ARNm como plantilla para sintetizar proteínas.
El ARN es una molécula en cadena formada por la condensación de ribonucleótidos y enlaces fosfato. Las moléculas de ribonucleótidos están compuestas de fosfato, ribosa y bases. El ARN tiene cuatro bases principales: A adenina, G guanina, C citosina y U uracilo. Entre ellos, el U-uracilo reemplazó a la T-timina en el ADN y se convirtió en la base característica del ARN.
ARN mensajero
También conocido como ARN mensajero. La función del ARNm es transcribir con precisión información genética en ADN, y luego la secuencia de bases del ARNm determina la secuencia de aminoácidos de la proteína, completando así el proceso de transmisión de información genética en el proceso de expresión génica. En los eucariotas, el ARN precursor formado por transcripción contiene una gran cantidad de secuencias no codificantes, de las cuales sólo alrededor del 25% se procesa en ARNm y finalmente se traduce en proteína. Debido a que este ARNm precursor no procesado (pre-ARNm) varía mucho en tamaño molecular, a menudo se lo denomina ARN nuclear heterólogo (ARNH).
ARNt
También conocido como ARN de transferencia. Si el ARNm es el modelo para la síntesis de proteínas, entonces los ribosomas son las fábricas para la síntesis de proteínas. Sin embargo, existe una falta de afinidad específica entre los 20 aminoácidos, los componentes básicos de la síntesis de proteínas y las bases del ARNm. Por lo tanto, se debe utilizar un tipo especial de ARN (ARN de transferrina (ARNt)) para transportar aminoácidos al ribosoma para poder conectar de forma precisa y secuencial los aminoácidos que transporta de acuerdo con el código genético del ARNm para formar una cadena polipeptídica. Cada aminoácido puede unirse a entre 1 y 4 ARNt y se conocen más de 40 ARNt.
El ARNt es el ARN más pequeño, con un peso molecular medio de unos 27.000 (25.000-30.000) y compuesto por 70 a 90 nucleótidos. Y tiene las características de bases raras. Además de pseudouridina y nucleósidos de hipoxantina, se trata principalmente de purinas y pirimidinas metiladas. Estas bases raras generalmente se crean mediante modificaciones especiales después de la transcripción.
Desde 1969, se han estudiado las estructuras de más de una docena de ARNt de levadura, E. coli, trigo, ratones y otros organismos, demostrando que sus secuencias de bases pueden plegarse en estructuras secundarias en forma de trébol. (Figura 3-23), y todos tienen las siguientes * * * características:
①5?
②3? Todos los finales terminan en orden ACC.
③Hay un anillo rico en guanina.
④ En la parte superior de este anillo hay un anillo anticodón con tres bases expuestas, llamados anticodones. Los anticodones pueden emparejarse con codones complementarios en la cadena de ARNm.
⑤Hay un anillo de timina.
ARN ribosómico (ribosomal RNA)
El ARNr, también conocido como ARN ribosómico, es el componente principal de los ribosomas. Los ribosomas son fábricas que sintetizan proteínas. En E. coli, el ARNr representa entre el 75% y el 85% del ARN celular total, mientras que el ARNt representa el 15% y el ARNm sólo entre el 3% y el 5%.
Generalmente el ARNr se combina con proteínas ribosómicas para formar ribosomas. Si se elimina el ARNr del ribosoma, la estructura del ribosoma colapsa. Los ribosomas de los procariotas contienen tres tipos de ARNr: 5S, 16S y 23S.
s es el coeficiente de sedimentación. Cuando la velocidad de sedimentación de una partícula se mide mediante ultracentrifugación, la velocidad es proporcional al tamaño y diámetro de la partícula. 5S contiene 120 nucleótidos, 16S contiene 1540 nucleótidos y 23S contiene 2900 nucleótidos. Hay cuatro tipos de ARNr en eucariotas. Sus tamaños moleculares son 5S, 5,8S, 18S y 28S, con aproximadamente 120, 160, 1900 y 4700 nucleótidos respectivamente. El ARNr es monocatenario y contiene cantidades variables de A y U, G y C, pero tiene extensas regiones bicatenarias. En la región de doble hebra, las bases están unidas por enlaces de hidrógeno y forman una hélice en forma de horquilla.
La función del ARNr en la síntesis de proteínas no se comprende del todo. Pero ¿qué pasa con el 16S rRNA3? Hay una secuencia de nucleótidos al final que es complementaria a la secuencia líder del ARNm, lo que puede ayudar a la unión del ARNm al ribosoma.
Mona (nombre femenino)
Los microARN (miARN) son un tipo de ARN endógeno no codificante con funciones reguladoras que se encuentran en los eucariotas, con un tamaño de unos 20~25 nucleótidos. Los miARN maduros se producen a partir de transcripciones primarias largas después de una serie de procesos de escisión con nucleasas y luego se ensamblan en complejos silenciadores inducidos por ARN, que reconocen los ARNm diana a través del emparejamiento complementario de bases y guían los complejos silenciadores de acuerdo con diferentes grados de complementariedad. o inhibir la traducción del ARNm objetivo. Estudios recientes han demostrado que los miARN están involucrados en múltiples vías reguladoras, incluido el desarrollo, la defensa viral, los procesos hematopoyéticos, la formación de órganos, la proliferación y apoptosis celular, el metabolismo de las grasas, etc.
Además del ARN principal mencionado anteriormente, existen algunos otros ARN:
ARN pequeño
(Small RNA)
Se se encuentran en el núcleo y el citoplasma de los eucariotas y tienen una longitud de 100 a 300 bases (la más larga en la levadura tiene aproximadamente 1000 bases). Muchas células pueden contener entre 105 y 106 moléculas de ARN, mientras que algunas no pueden detectarse directamente. Son sintetizados por la ARN polimerasa II o la ARN polimerasa III, y algunos de ellos pueden estar protegidos como ARNm.
Hay dos tipos principales de ARN pequeño: uno es el snRNA (pequeño ARN nuclear), que existe en el núcleo; el otro es el scRNA (pequeño ARN citoplasmático), que existe en el citoplasma.
El ARN pequeño suele formar complejos con proteínas y juega un papel importante en las actividades vitales de las células.
①ARN pequeño:
Es el principal componente del empalme del ARN en el procesamiento postranscripcional en eucariotas. Hay 5 tipos de snRNA que se encuentran en los mamíferos, con una longitud de aproximadamente 100-215 nucleótidos. El ARNn siempre existe en el núcleo, formando un espliceosoma de ARN con aproximadamente 40 proteínas nucleares y desempeña un papel importante en el procesamiento postranscripcional del ARN. Algunos snRNP están estrechamente relacionados con el empalme y son complementarios de los sitios de empalme y las secuencias de rama donantes y aceptores, respectivamente.
Entre ellos, el snRNA situado en el nucléolo se denomina ARN nucleosomal pequeño, que interviene en el procesamiento de los precursores del rRNA y en el ensamblaje de las subunidades de los ribosomas.
②Ácido ribonucleico pequeño:
El ARN citoplasmático pequeño (SCRNA) se localiza principalmente en el citoplasma. Hay muchos tipos y participa en la síntesis y transporte de proteínas. Las partículas SRP son partículas de ribonucleoproteína compuestas por un 7SRNA y seis proteínas. Su función principal es reconocer péptidos señal y guiar a los ribosomas hacia el retículo endoplásmico.
ARN terminalasa
ARN (ácido ribonucleico telomérico, relacionado con la replicación de los extremos de los cromosomas.
ARN antisentido
ARN ( Antisentido RNA participa en la regulación de la expresión genética.
Las moléculas de ARN anteriores son todas productos de la transcripción y el ARNm eventualmente se traduce en proteína, mientras que el ARNr, el ARNt y el ARNsn no transportan información que se traduzca en proteína.
Ribozimas
También existe un tipo especial de ARN ribozima (su clasificación no tiene nada que ver con la clasificación de ARN antes mencionada)
.Se utilizan ribozimas. Término que describe el ARN catalíticamente activo, es decir, el ácido ribonucleico (ARN) en su naturaleza química, que tiene la función catalítica de una enzima. Los sustratos de las ribozimas pueden ser diferentes moléculas, y algunos sustratos son solo partes de ellas. La misma molécula de ARN tiene muchas funciones, algunas pueden escindir ARN, otras pueden escindir ADN y algunas tienen ARN ligasa, fosfatasa y otras actividades. En comparación con las proteasas, las ribozimas son enzimas catalíticas primitivas con menor eficiencia catalítica. >La mayoría de las ribozimas participan en el proceso de autoescisión y procesamiento del ARN catalizando la hidrólisis de los enlaces fosfato y fosfodiéster, y además son específicas e incluso tienen valores de Km
Un descubrimiento es que el ARN. parte (MIRNA) dejada por los científicos en E. coli tiene actividad enzimática bajo altas concentraciones de iones de magnesio in vitro.
El ARN no codificante (ácido ribonucleico), un nuevo tipo de materia oscura en la vida, se llama ¿"materia oscura en la vida"?
Recientemente, el profesor Shan Ge de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China descubrió un nuevo tipo de ARN circular no codificante y reveló la función y el mecanismo de este tipo de ARN no codificante. Los resultados fueron publicados en la revista de renombre internacional Nature? Biología estructural y molecular. El ARN no codificante es una gran clase de moléculas de ARN que no codifican proteínas pero desempeñan un papel regulador en las células.
¿Igual que hay muchas cosas invisibles e intangibles en el universo? ¿Materia oscura, energía oscura? Es lo mismo en la vida. ¿este? ¿Pequeño universo? ¿Existe tal misterio? ARN no codificante de materia oscura.
Cada vez hay más evidencia que demuestra que la aparición y desarrollo de una serie de enfermedades importantes están relacionadas con el desequilibrio de la regulación del ARN no codificante.
Las moléculas de ARN circulares sólo han atraído la atención de los investigadores en los últimos años, mientras que las investigaciones anteriores se centraban principalmente en moléculas de ARN lineales. Un nuevo tipo de ARN circular no codificante descubierto por el laboratorio del profesor Shan Ge se denomina ARN circular exón-intrón. En el artículo, también estudiaron por qué este nuevo tipo de ARN circular no codificante se convirtió en una molécula circular en lugar de lineal, y descubrieron que a menudo existen repeticiones complementarias en ambos extremos de la secuencia circular.
La composición y estructura del ARN es diferente a la del ADN. Generalmente, el ARN es una molécula monocatenaria y no forma una estructura de doble hélice. Muchos ARN también necesitan formar una determinada estructura secundaria o incluso terciaria mediante el principio de emparejamiento de bases para poder ejercer sus funciones biológicas. Las reglas de emparejamiento de bases del ARN son básicamente las mismas que las del ADN, pero además del emparejamiento A-U y G-C, G-U también puede emparejarse.
En las células, el ARN se divide principalmente en tres categorías basadas en diferentes estructuras y funciones, a saber, ARNt (ARN de transferencia), ARNr (ARN ribosómico) y ARNm (ARN mensajero). El ARNm es una plantilla para la síntesis de proteínas y su contenido se transcribe del ADN en el núcleo celular. El ARNt es el reconocedor de la secuencia de bases (es decir, el código genético) del ARNm y también es el transportador de aminoácidos. El ARNr es un componente de los ribosomas, el lugar de trabajo de la síntesis de proteínas.
En cuanto a los virus, muchos virus sólo utilizan el ARN como único portador de información genética (a diferencia de los organismos celulares que generalmente utilizan ADN bicatenario como portador).
Las investigaciones desde 1982 han demostrado que muchos ARN, como los intrones tipo I y tipo II, RNasaP, HDV, ARN ribosómico de subunidad grande, etc., tienen la actividad de catalizar reacciones bioquímicas, es decir, tienen actividad enzimática, estos ARN se denominan ribozimas.
Desde los años 90 se han descubierto fenómenos como el ARNi (RNAinterferencia), demostrando el importante papel del ARN en la regulación de la expresión génica.
En los virus de ARN, el ARN es el material genético, y los virus de plantas siempre contienen ARN. En los últimos años, se han descubierto en las plantas algunos agentes causantes de enfermedades infecciosas que son mucho más pequeños que los virus, llamados viroides. Los viroides son moléculas de ARN monocatenario de circuito cerrado sin proteínas. Además, existen dos tipos de ARN en las células eucariotas, a saber, el ARN nuclear heterólogo (hnRNA) y el ARN nuclear pequeño (snRNA). El HnRNA es el precursor del mRNA; el SnRNA participa en el empalme del hnRNA (un proceso de procesamiento). Desde que se determinó la secuencia de bases del ARNt de alanina de levadura en 1965, los métodos para la secuenciación del ARN se han mejorado continuamente. Además de varios ARN más pequeños, como ARNt, 5SrRNA y 5.8SrRNA, se ha completado la determinación de la estructura primaria de algunos ARN virales, ARNm y ARN más grandes. Por ejemplo, el ARN del bacteriófago MS2 contiene 3569 nucleótidos.
El papel del ARN en las células. Según sus diferentes estructuras y funciones, el ARN se divide principalmente en tres categorías, a saber, ARNt, ARNr y ARNm. El ARNm es una plantilla de síntesis de proteínas transcrita a partir de una secuencia de ADN. El ARNt es el reconocedor del código genético del ARNm y el transportador de aminoácidos. El ARNr es un componente de los ribosomas, la maquinaria para la síntesis de proteínas.