Obsahuje RNA thymin: 7 faktů, které potřebujete vědět

by

Přemýšleli jste někdy nad tím, zda jsou nebo nejsou dusíkaté páry bází v RNA stejné jako DNA? Tento příspěvek bude velmi podrobně diskutovat o tom, „má RNA thymin“.

Dusíkaté páry bází DNA jsou adenin, guanin, cytosin a thymin. RNA má také všechny tyto, ale ne thymin. RNA má další dusíkatý pár bází, kterým je uracil místo thyminu, což dává struktuře RNA mnoho vlastností.

Struktura RNA má ve srovnání se strukturou DNA několik rozdílů a jedním rozdílem je přítomnost ribózového cukru v RNA, zatímco DNA má deoxyribózový cukr. Dalším rozdílem ve složení je, že RNA obsahuje uracilové páry bází místo thyminu. Tento uracil se páruje prostřednictvím 2 H-vazeb s adeninovými zbytky.

Tento jednořetězcový polymer obsahuje mnoho zbytků spojených 3′ až 5′ fosfodiesterovými vazbami. Zajímavou věcí, kterou byste měli vědět, než se hlouběji ponoříme do tématu, je, že chemicky je thymin ekvivalentní 5-methyluracilu. Přidejte methylovou skupinu k 5. uhlíku uracilu a nyní máte zbytek thyminu. Jen malý strukturální rozdíl, ale obrovské molekulární role.

Má tRNA? tymín?

Po transkripci polypeptidu tRNA dochází k různým posttranslačním modifikacím, které jsou zodpovědné za různé změny ve struktuře. Mezi tyto modifikace patří 5'-methylace uracilového zbytku smyčky T, která vede k vytvoření thyminového zbytku. Takže zralá tRNA obsahuje thyminový zbytek. 

Tyto post-translační modifikace jsou nezbytné pro správné 3D skládání a funkční aspekty tRNA. Takže veškerá tRNA obsahuje jeden thyminový zbytek v T smyčce.

tRNA znamená transfer RNA a funkčně je spojena s úkolem přenosu příbuzných aminokyselin do rostoucího polypeptidového řetězce během translace mRNA. Mezi třemi typy RNA má tato pouze 75-90 párů bází, což je nejmenší.

Chemicky řečeno, tRNA má různé modifikované báze, ale nejprve my musíš vědět něco málo o struktuře tRNA. Strukturně tRNA připomíná strukturu jetelového listu ve 2D, ale ve skutečnosti (3D) přijímá strukturu podobnou L s různými smyčkami. tRNA má různé smyčky: D smyčku, antikodonovou smyčku, variabilní smyčku a T smyčku.

má rna tymin
Struktura tRNA z jetelového listu Wikipedia

Je thymin přítomen v ribozomální RNA?

Obvykle thymin v RNA chybí, ale v určitých případech mohou různé post-transkripční modifikace změnit chemické složení, a to je to, co se děje s podjednotkou 23S rRNA, ve které byly hlášeny dva uracilové zbytky (pozice 74 a 1939). mají 5'-methylaci vedoucí k tvorbě thyminových zbytků. Kromě těchto modifikací nebyl thymin ve struktuře rRNA popsán.

Ribozomální RNA (rRNA) tvoří většinu obsahu RNA v buňce. Struktura má obvykle dvě podjednotky – jednu velkou a jednu malou. Tyto podjednotky dále obsahují různé molekuly rRNA a proteiny, což z něj dělá komplex rRNA a proteinů.

Která RNA má thymin?

Naučili jsme se základy dvou typů RNA: tRNA a rRNA. mRNA nemá thyminový zbytek, ale další dva mají tento zbytek, což z nich dělá výjimku z obecného pravidla, že thymin ve struktuře RNA chybí. 

Jaká báze nahrazuje thymin v RNA

Thymin je v ribonukleové kyselině v podstatě nahrazen uracilem. uracil je dusíkatý pár bází patřící do pyrimidinové skupiny. Má šestičlennou heterocyklickou kruhovou strukturu s chemickým vzorcem C4H4N2O2 a název IUPAC – Pyrimidin-2,4(1H,3H)-dion. Jak bylo diskutováno dříve, pokud je tento uracil methylován (adice -CH3 skupiny) v 5' poloze, bude znám jako thyminový pár bází.

Takže thymin a uracil jsou si do určité míry strukturálně velmi podobné, ale jejich funkční aspekty jsou velmi odlišné, jak uvidíme v následujících částech.

Uracil má dvě tautomerní formy: amid a imid. Když se váže na cukr ribózu, nazývá se uridin (ribonukleosid). Přidání fosfátových skupin povede k vytvoření ribonukleotidu s názvem uridin 5' trifosfát, pokud se přidají tři fosfátové skupiny.

Proč má rna uracil místo thyminu?

Produkce thyminu v buňce vyžaduje uridinmonofosfát (UMP) jako výchozí materiál, dva různé enzymy a různé kofaktory, takže jde o proces s vynaložením energie. Nyní buňky nemusí produkovat pouze jednu nebo dvě molekuly thyminu. Musí syntetizovat tisíce těchto párů bází, takže použitím této diskriminace buňka šetří určitou energii, protože nahrazení thyminu uracilem nemá žádný vliv na interakci adeninu a kódovací funkce.

Dalším důvodem, který vyžaduje samostatné řešení, je to, že cytosin je chemicky méně stabilní a deaminace cytosinu, který produkuje uracil, je v buňkách častým procesem. Nyní se cytosin páruje s guaninem (C:G) a tato deaminace bude mít za následek tvorbu uracilu v DNA, který se bude párovat s adeninem v dceřiném řetězci, což vede k mutaci C:A páru bází v DNA. DNA a tato mutace bude nesena ve všech potomcích. 

Rozdíl v methylové skupině mezi thyminem a uracilem nemá žádnou roli v ovlivnění jejich Watson-crickova párování, protože oba se párují s adeninem prostřednictvím dvou vodíkových vazeb. Tato diskriminace mezi těmito dvěma základními páry je však v buňce poměrně přísná, takže by se někdo mohl ptát, proč tomu tak je. 

Takže rozlišováním mezi thyminem a uracilem buňka šetří určitou energii a minimalizuje přechodný typ mutací. 

Má DNA uracil?

Kvůli chemické nestabilitě cytosinu se uracil neobjevuje v DNA, protože by byla náchylnější k mutacím s jedním párem bází. To je důvod, proč se uracil v DNA nenachází.

Proč DNA nemá uracil?

Enzymy pro opravu chybného párování jsou ve všech formách života zcela konzervované, což dále znamená nutnost rozlišování mezi uracilem a thyminem. 

Základním důvodem nedostatku uracilu ve struktuře DNA je evoluce specifického aparátu v buňce, který rozpoznává uracil v DNA a poté jej vyřízne. Buňky mají silný uracil-excizní opravný systém iniciovaný aktivací enzymů UDG. 

Použití uracilu místo thyminu?

Kromě toho, že jde o strategii šetřící energii, uracil v RNA ji činí náchylnou k útoku různých enzymů. Přesto jeho vyloučení z DNA činí DNA chemicky odolnější. Tento účinek je žádoucí, protože k expresi genů se používají různé mRNA a někdy je tato exprese závislá na kontextu.

Takže poté, co molekula mRNA splní svou roli a již není potřeba, přítomnost uracilu usnadňuje buňce její degradaci, takže jedna RNA je degradována a bude syntetizováno mnoho dalších. Poté budou degradovány a budou syntetizovány další molekuly RNA, což bude pokračovat v cyklu tvorby a degradace molekul RNA.

Proč investovat do čističky vzduchu?

tRNA má ve své T smyčce thyminový zbytek. Některé posttranslační modifikace mohou vést k začlenění thyminu do 23S podjednotky rRNA, ale kromě těchto případů RNA postrádá thyminové zbytky. Doufám, že nyní můžete odpovědět na otázku „má RNA thymin“.

Také čtení: