المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27


RNA structure and synthesis  
  
1034   10:57 صباحاً   date: 27-12-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :


Read More
Date: 7-10-2021 1193
Date: 10-12-2021 1360
Date: 4-12-2021 1174

RNA structure and synthesis

 

Three major types of RNA participate in the process of protein synthesis: ribosomal RNA (rRNA), transfer RNA (tRNA), and messenger RNA (mRNA), as shown in Figure 1. They are unbranched polymers of nucleotides but differ from DNA by containing ribose instead of deoxyribose and uracil instead of thymine. rRNA is a component of the ribosomes. tRNA serves as an adaptor molecule that carries a specific amino acid to the site of protein synthesis. mRNA (coding RNA) carries genetic information from DNA for use in protein synthesis.

The process of RNA synthesis is called transcription, and the substrates are ribonucleoside triphosphates. The enzyme that synthesizes RNA is RNA polymerase (RNA pol). In prokaryotic cells, the core enzyme has five subunits (2 α, 1 β, 1 β′, and 1 Ω) and possesses 5′→3′ polymerase activity needed for transcription. The core enzyme requires an additional subunit, sigma (σ) factor, to recognize the nucleotide sequence (promoter region) at the beginning of the DNA to be transcribed. This region contains consensus sequences that are highly conserved and include the −10 Pribnow box and the −35 sequence. Another protein, rho (ρ), is required for termination of transcription of some genes. There are three distinct types of RNA pol in the nucleus of eukaryotic cells. RNA pol I synthesizes the precursor of rRNA in the nucleolus. In the nucleoplasm, RNA pol II synthesizes the precursors for mRNA and some noncoding RNA, and RNA pol III synthesizes the precursors of tRNA and 5S rRNA. In both prokaryotes and eukaryotes, RNA pol does not require a primer. Proofreading involves the polymerase backtracking and cleaving the transcript. Core promoters for genes transcribed by RNA pol II contain cis-acting consensus sequences, such as the TATA (Hogness) box, which serve as binding sites for transacting general transcription factors. Upstream of these are proximal regulatory elements, such as the CAAT and GC boxes, and distal regulatory elements, such as enhancers. Specific transcription factors (transcriptional activators) and Mediator complex bind these elements and regulate the frequency of transcription initiation, the response to signals such as hormones, and which genes are expressed at any given time.

Eukaryotic transcription requires that the chromatin be relaxed (decondensed) in a process known as chromatin remodeling. A primary transcript is a linear copy of a transcription unit, the segment of DNA between specific initiation and termination sequences. The primary transcripts of both prokaryotic and eukaryotic tRNA and rRNA are posttranscriptionally modified. The rRNA are synthesized from long precursor molecules called pre-rRNA. These precursors are cleaved and trimmed by ribonucleases, producing the three largest rRNA, and bases and sugars are modified.
Eukaryotic 5S rRNA is synthesized by RNA pol III and is modified separately. Prokaryotic and eukaryotic tRNA are also made from longer precursor molecules (pre-tRNA). If present, an intron is removed by nucleases, and both ends of the molecule are trimmed by ribonucleases. A 3′-CCA sequence is added, and bases at specific positions are modified. Prokaryotic mRNA is generally identical to its primary transcript, whereas eukaryotic pre-mRNA is extensively modified co- and posttranscriptionally. For example, a 7-methylguanosine cap is attached to the 5′-end of the mRNA through a 5′→5′ linkage. A long poly-A tail, not transcribed from the DNA, is attached by polyadenylate polymerase to the 3′-end of most mRNA. Most eukaryotic mRNA also contains intervening sequences (introns) that must be removed for the mRNA to be functional.
Their removal, as well as the joining of expressed sequences (exons), requires a spliceosome composed of small nuclear ribonucleoprotein particles (“snurps”) that mediate the process of splicing. Eukaryotic mRNA is monocistronic, containing information from just one gene, whereas prokaryotic mRNA is polycistronic.


Figure 1:  Key concept map for RNA structure and synthesis. rRNA = ribosomal RNA; tRNA = transfer RNA; mRNA = messenger RNA.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.