Біялогія. 11 клас

Будова і функцыі РНК. РНК, гэтак жа як і ДНК, уяўляе сабой біяпалімер, пабудаваны з нуклеатыдаў. Аднак малекулы РНК маюць шэраг асаблівасцей. Вы ведаеце, што ў састаў нуклеатыдаў РНК замест дезоксірыбозы ўваходзіць рыбоза, а замест тыміну (Т) — урацыл (У). Акрамя таго, малекулы РНК значна карацейшыя за ДНК і прадстаўлены адным полінуклеатыдным ланцугом, а не двума.

Малекулы РНК могуць прымаць розную прасторавую канфігурацыю, перш за ўсё за кошт утварэння вадародных сувязей. Але, у адрозненне ад ДНК, гэтыя сувязі фарміруюцца не паміж двума рознымі ланцугамі, а паміж асобнымі ўчасткамі аднаго і таго ж ланцуга, камплементарнымі адзін аднаму.

*Утрыманне ДНК у клетках арганізма параўнальна пастаяннае, а колькасць РНК моцна вар'іруе. Малекулы РНК забяспечваюць сінтэз бялкоў, таму найбольшае іх утрыманне характэрна для клетак, якія актыўна выпрацоўваюць бялкі. Гэта, напрыклад, сакраторныя клеткі стрававальных і эндакрынных залоз, якія сінтэзуюць ферменты і бялковыя гармоны, лейкацыты, што выпрацоўваюць антыцелы, і г. д.*

Існуе некалькі відаў РНК, якія адрозніваюцца па будове малекул, утры­манні ў клетцы і выконваемых функцыях. Усе віды РНК сінтэзуюцца на пэўных участках аднаго з ланцугоў ДНК. Такі сінтэз называецца матрычным, паколькі малекула ДНК з’яўляецца матрыцай (г. зн. узорам, мадэллю) для пабудовы малекул РНК. 

Рыбасомныя РНК (рРНК) складаюць больш за 80 % усіх РНК клеткі. Малекулы рРНК злучаюцца з асаблівымі бялкамі і ўтвараюць рыбасомы — арганоіды, у якіх адбываецца сінтэз бялкоў з амінакіслот.

*Малекулы рРНК складаюць больш за 50 % масы рыбасомы і маюць складаную аб'ёмную структуру. Большую частку ланцуга рРНК складаюць камплементарныя ўчасткі. Яны злучаюцца вадароднымі сувязямі і набываюць спіральную канфігурацыю. Узаемадзейнічаючы з рыбасомнымі бялкамі, адна ці некалькі малекул рРНК кампактна ўкладваюцца ў прасторы. Так фарміруюцца субадзінкі рыбасом — структурныя кампаненты гэтых арганоідаў.

Вызначана, што рРНК у складзе рыбасомы выконваюць не толькі структурную функцыю, але і каталітычную. У працэсе сінтэзу бялку яны паскараюць утварэнне пептыдных сувязей паміж амінакіслотамі, г. зн. дзейнічаюць падобна ферментам. Такія малекулы РНК, што валодаюць каталітычным дзеяннем, былі названы рыбазімамі (скарачэнне ад «рыбануклеінавая кіслата» і «энзім»). Акрамя рРНК, вядомы і іншыя рыбазімы. Яны могуць каталізаваць расшчапленне саміх сябе ці іншых малекул РНК, а таксама злучаць фрагменты РНК.

Да адкрыцця рыбазімаў адзінымі біялагічнымі каталізатарамі лічыліся ферменты. За даследаванне каталітычных уласцівасцей рыбануклеінавых кіслот амерыканскія малекулярныя біёлагі С. Олтмэн і Т. Чэк у 1989 г. былі ўзнагароджаны Нобелеўскай прэміяй.*

Транспартныя РНК (тРНК) — самыя маленькія з малекул РНК, якія ўдзельнічаюць у сінтэзе бялкоў. У сярэднім яны складаюцца з 80 нуклеатыдаў. тРНК звязваюць амінакіслоты, дастаўляюць іх у рыбасомы і забяспечваюць правільнае ўключэнне гэтых амінакіслот у поліпептыдны ланцуг. Для кожнай з 20 бялокутваральных амінакіслот існуе як мінімум адна асаблівая разнавіднасць тРНК, а для некаторых амінакіслот — некалькі. Утрыманне тРНК складае каля 15 % ад агульнай колькасці клетачных РНК.

Усе тРНК маюць падобную будову. Дзякуючы ўтварэнню ўнутры­малекулярных вадародных сувязей малекулы тРНК набываюць асаблівую структуру, у якой камплементарна звязаныя ўчасткі чаргуюцца з петлямі (мал. 8.1.). Такая прасторавая канфігурацыя была названа канюшынавым лістом.  

*Як і любы іншы полінуклеатыдны ланцуг, малекула тРНК мае 5'- і 3'-канцы. Ва ўсіх тРНК на 5'-канцы знаходзіцца гуанілавы  нуклеатыд, а 3'-канец завяршаецца паслядоўнасцю ЦЦА. Далучэнне амінакіслаты адбываецца менавіта да 3'-канца малекулы тРНК, таму ён называецца акцэптарным хвастом.*

Матрычныя, ці інфармацыйныя, РНК (мРНК, іРНК) найбольш разнастайныя па будове і даўжыні ланцугоў. Малекулы мРНК  змяшча­юць інфармацыю пра першасную структуру пэўных бялкоў. Падчас сінтэзу бялкоў у рыбасомах яны служаць матрыцамі, якія вызначаюць парадак размяшчэння амінакіслот у бялковых малекулах. Таму біясінтэз бялку, гэтак жа як і сінтэз РНК, належыць да матрычных працэсаў. Колькасць мРНК не перавышае 3—5 % усіх РНК, якія змяшчаюцца ў клетцы.

Функцыі разгледжаных відаў РНК звязаны з працэсамі сінтэзу бялку. Такім чынам, рРНК, тРНК і мРНК забяспечваюць рэалізацыю спадчыннай інфармацыі, якая захоўваецца ў малекулах ДНК.