Численними дослідженнями було встановлено, що синтез білка в клітині відбувається не в ядрі, де знаходиться ДНК, а в цитоплазмі. Отже, сама ДНК не може слу-жити матрицею для синтезу білка. Вставав питання про молекулярну-них механізмах перенесення інформації, закодованої в ДНК (генах), з ядра в цитоплазму до місця синтезу білка. Сравнітель-но недавно з'ясувалося, що молекулами, відповідальними за зчитування і перенесення інформації, а також за перетворення цієї інформації в послідовність амінокислот у структурі білкової молекули, є РНК (РНК). Молекули рибонуклеїнової кислоти мають одну полінуклео-тідную ланцюг, Нуклеотиди молекули РНК називаються аденіловойгуаншовой, урідшювой і цітцділовой кислотами. На частку РНК припадає близько 5-10% загальної маси клітини.
Існує три основних види РНК: інформаційна (іРНК), або матрична (мРНК), рибосомная (рРНК), і транспортна (тРНК). Вони розрізняються за величиною молекул і функцій. Всі типи РНК синтезуються на ДНК за участю ферментів - РНК-полімерази. Інформаційна, або матрична, РНК склад-ляет 2-3% всієї клітинної РНК, рибосомная - 80-85, транс-портная - близько 15%.
Інформаційна РНК (іРНК) вперше була виявлена в 1957 р Роль її в тому, що вона зчитує наследст-судинну інформацію з ділянки ДНК (гена) і в формі скопіюйте-ванною послідовності азотистих основ переносить її в рибосоми, де відбувається синтез певного білка. Кожна з молекул мРНК по порядку розташування нуклеотидів і за розміром відповідає гену в ДНК, з якого вона була транс-крібірована. В середньому іРНК містить 1500 нуклеотидів (75 3000). Кожен триплет (три нуклеотиду) на іРНК називаетсякодоноц. Від кодону залежить, яка амінокислота встане в дан-ном меЬте при синтезі білка. ' Інформаційна РНК може володіти відносною молекулярною масою від 250 до 1000 тис. Д (дальтон).
Існує велика різноманітність іРНК як щодо складу, так і величини молекули. Це пов'язано з тим, що в клітці знаходиться велика кількість різноманітних білків, а будова кожного білка обумовлено своїм геном, з якого іРНК вважала інформацію.
Транспортна РНК (тРНК) володіє відносно невисокою молекулярною масою близько 24-29 тис. Д і содер-жит в молекулі від 75 до 90 нуклеотидів. До 10% всіх нуклеоті-дов тРНК припадає на частку мінорних підстав, що, по-ві-дімому, захищає її від дії гідролітичних ферментів.
Роль тРНК полягає в тому, що вони переносять амінокіс-лоти до рибосом і беруть участь в процесі синтезу білка. Кожна амінокислота приєднується до певної тРНК. Ряд ами-нокіслот володіє більше однієї тРНК. До теперішнього часу виявлено понад 60 тРНК, які відрізняються між собою первинною структурою (послідовністю підстав). Вів-ричная структура у всіх тРНК представлена у вигляді листа конюшини з двухцепочная стеблом і трьома одноцепочной петлями (рис. 20). На кінці однієї з ланцюгів знаходиться акцепторні ділянку - триплет ЦЦА, до аденіну якого приєднується специфічна амінокислота. Амінокислота приєднується до тРНК під дією ферменту аміноацил-тРНК-синтетази, ко-торий «дізнається» одночасно і амінокислоту, і тРНК. В голів-ке середньої петлі тРНК знаходиться антикодон - триплет, перебуваючи щий з трьох нуклеотидів. Антикодон комплементарен визна-ленному кодону мРНК. За допомогою антикодону тРНК «дізнається» відповідний кодон в іРНК, т. Е. Визначає місце, куди
Рис, 20. Вторинна структура тРНК (по Річу і Кіму)
повинна бути поставлена ця амінокислота в сінтезіруемоймолекуле білка.
Передбачається, що петлі тРНК, не залучені в пов'язуючи-ня і виконання декодирующей функції амінокислоти, ис-користуються для зв'язування тРНК з рибосомою і зі специфічні-кою аміноацил-тРНК-синтетазой.
Рибосомная РНК (рРНК). Розмір Хвороби еукаріот складає 5-28S (S - одиниця Сведберга, що характеризує швидкість осадження, седиментації частинок при ультрацентріфугірованіі), молекулярна маса 3,5-10 4 - 1,5-10 6 Д. Вони містять 120-3100 нуклеотидів. Рибосомная РНК накопичується в ядрі, в ядерцях. У ядерця з цитоплазми транспортуються рибосомні білки, і там відбувається спонтанне утворення субчастиц рибосом шляхом об'єднання білків з відповідними рРНК. Субчастіци рибосоми разом або нарізно транспортуються через пори ядерної мембрани в цитоплазму.
Рибосоми представляють собою органели величиною 20- 30 нм. Вони побудовані з двох субчастиц різного розміру і форми. На певних стадіях білкового синтезу в клітині відбувається поділ рибосом на субчастіци. Рибосомная РНКслужіт як би каркасом рибосом і сприяє первоначальномусвязиванію іРНК з рибосомою в процесі біосинтезу білка. Суб-частинки позначають у еукаріот як 60 і 40S. Цілі рибосоми
осідають при 80S. 408-субчастіца містить 18S РНК і при-мірно 30 білків; 608-субчастіца містить 28S РНК, 5S РНК і 5,8S РНК. До складу цієї частки входить приблизно 50 різних білків. У прокаріотів функціональна рибосома має константу седиментації 70S. 7015-рибосоми складаються з малої (30S) та біль-шою (50S) субчастиц. SOS-рибосоми містять приблизно рівну кількість рРНК і білка, у 70S-pn6ocoM співвідношення РНК і білка складає 2: 1. Число рибосом в клітці прокаріот дорівнює приблизно 10 4. у еукаріот - близько 10 5. У період синтезу білка рибосоми можуть об'єднуватися в полісоми, утворюючи більш високо-організовані комплекси.