เป็นขั้นตอนนี้ที่แยกความแตกต่างของการนำข้อมูลทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในเซลล์ไปใช้ เช่น ยูคาริโอตและโปรคาริโอต
การตีความแนวคิดนี้
แปลจากภาษาอังกฤษ คำนี้หมายถึง "การประมวลผล การประมวลผล" การประมวลผลเป็นกระบวนการของการก่อตัวของโมเลกุลกรดไรโบนิวคลีอิกที่เจริญเต็มที่จากพรีอาร์เอ็นเอ กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือชุดของปฏิกิริยาที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์การถอดรหัสหลัก (pre-RNA ของประเภทต่างๆ) ให้เป็นโมเลกุลที่ทำงานอยู่แล้ว
สำหรับการประมวลผล r- และ tRNA ส่วนใหญ่มักจะลงมาเพื่อตัดชิ้นส่วนส่วนเกินออกจากปลายโมเลกุล ถ้าเราพูดถึง mRNA ในที่นี้ จะสังเกตได้ว่ากระบวนการนี้ดำเนินไปในหลายขั้นตอนในยูคาริโอต
ดังนั้น หลังจากที่เราได้เรียนรู้แล้วว่าการประมวลผลคือการเปลี่ยนแปลงของการถอดเสียงหลักให้เป็นโมเลกุล RNA ที่เจริญเต็มที่แล้ว ก็ควรพิจารณาพิจารณาคุณลักษณะของมันต่อไป
คุณสมบัติหลักของแนวคิดที่อยู่ระหว่างการพิจารณา
รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
- การดัดแปลงปลายทั้งสองของโมเลกุลและอาร์เอ็นเอ ซึ่งระหว่างนั้นจะมีลำดับนิวคลีโอไทด์จำเพาะติดอยู่ โดยแสดงตำแหน่งของจุดเริ่มต้น(จบ) ออกอากาศ;
- ประกบ - ตัดลำดับกรดไรโบนิวคลีอิกที่ไม่ให้ข้อมูลซึ่งสอดคล้องกับอินตรอนของดีเอ็นเอ
สำหรับโปรคาริโอต mRNA ของพวกมันจะไม่ถูกประมวลผล มีความสามารถในการทำงานทันทีหลังจากสิ้นสุดการสังเคราะห์
กระบวนการที่เป็นปัญหาเกิดขึ้นที่ไหน
ในสิ่งมีชีวิตใดๆ การประมวลผล RNA เกิดขึ้นในนิวเคลียส มันดำเนินการโดยเอนไซม์พิเศษ (กลุ่มของพวกเขา) สำหรับโมเลกุลแต่ละประเภท ผลิตภัณฑ์การแปลเช่นพอลิเปปไทด์ที่อ่านโดยตรงจาก mRNA สามารถประมวลผลได้ ที่เรียกว่าโมเลกุลของสารตั้งต้นของโปรตีนส่วนใหญ่ เช่น คอลลาเจน อิมมูโนโกลบูลิน เอ็นไซม์ย่อยอาหาร ฮอร์โมนบางชนิด ได้รับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ หลังจากนั้นการทำงานที่แท้จริงของพวกมันในร่างกายก็เริ่มต้นขึ้น
เราได้เรียนรู้แล้วว่าการประมวลผลคือกระบวนการสร้าง RNA ที่โตเต็มที่จากพรี RNA ตอนนี้ควรเจาะลึกถึงธรรมชาติของกรดไรโบนิวคลีอิกด้วยตัวมันเอง
RNA: ลักษณะทางเคมี
นี่คือกรดไรโบนิวคลีอิก ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ของไรโบนิวคลีอิดีนไพริมิดีนและพิวรีนซึ่งเชื่อมต่อกันเหมือนใน DNA โดยสะพาน 3' - 5'-ฟอสโฟไดสเตอร์
ทั้งที่โมเลกุลทั้ง 2 ชนิดนี้จะคล้ายกัน แต่ก็แตกต่างกันในหลายๆ ด้าน
ลักษณะเด่นของ RNA และ DNA
ประการแรก กรดไรโบนิวคลีอิกมีคาร์บอนตกค้าง ซึ่งไพริมิดีนและพิวรีนเบส หมู่ฟอสเฟต - ไรโบส ในขณะที่ DNA มี 2'-ดีออกซีไรโบส
ประการที่สอง ส่วนประกอบของไพริมิดีนก็ต่างกัน ส่วนประกอบที่คล้ายกันคือนิวคลีโอไทด์ของอะดีนีน, ไซโตซีน, กัวนีน RNA มียูราซิลแทนไทมีน
ประการที่สาม RNA มีโครงสร้าง 1 สาย ในขณะที่ DNA เป็นโมเลกุล 2 สาย แต่สายกรดไรโบนิวคลีอิกประกอบด้วยบริเวณที่มีขั้วตรงข้าม (ลำดับเสริม) ที่ทำให้เกลียวเดี่ยวของมันสามารถพับขึ้นและสร้าง "กิ๊บติดผม" - โครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเกลียว 2 เส้น (ดังแสดงในรูปด้านบน)
ประการที่สี่ เนื่องจาก RNA เป็นสายเดี่ยวที่ประกอบกับสาย DNA เพียงเส้นเดียว guanine ไม่จำเป็นต้องมีอยู่ในเนื้อหาเดียวกันกับ cytosine และ adenine เป็น uracil
ประการที่ห้า RNA สามารถไฮโดรไลซ์ด้วยด่างถึง 2', 3'-cyclic diesters ของโมโนนิวคลีโอไทด์ บทบาทของผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการไฮโดรไลซิสเล่นโดย 2', 3', 5-triester ซึ่งไม่สามารถก่อตัวได้ในระหว่างกระบวนการที่คล้ายกันสำหรับ DNA เนื่องจากไม่มีกลุ่ม 2'-ไฮดรอกซิลอยู่ในนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับ DNA แล้ว ความสามารถในการเป็นด่างของกรดไรโบนิวคลีอิกเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์สำหรับทั้งวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยและการวิเคราะห์
ข้อมูลที่อยู่ในอาร์เอ็นเอ 1 สายมักจะรับรู้เป็นลำดับของเบสไพริมิดีนและพิวรีน หรืออีกนัยหนึ่งคือ อยู่ในรูปของโครงสร้างหลักของสายโซ่โพลีเมอร์
ซีเควนนี้ประกอบกับสายโซ่ของยีน (การเข้ารหัส) ซึ่ง RNA นั้น "อ่าน" เนื่องจากคุณสมบัตินี้ โมเลกุลกรดไรโบนิวคลีอิกสามารถจับอย่างจำเพาะกับสายที่กำหนดรหัส แต่ไม่สามารถทำได้ด้วยสาย DNA ที่ไม่เข้ารหัส ลำดับ RNA ยกเว้นการแทนที่ T ด้วย U นั้นคล้ายกับลำดับของยีนที่ไม่มีการเข้ารหัส
ประเภทอาร์เอ็นเอ
เกือบทั้งหมดมีส่วนร่วมในกระบวนการเช่นการสังเคราะห์โปรตีน รู้จัก RNA ประเภทต่อไปนี้:
- เมทริกซ์ (mRNA). เหล่านี้เป็นโมเลกุลของกรดไซโตพลาสมิกไรโบนิวคลีอิกที่ทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน
- ไรโบโซมอล (rRNA). นี่คือโมเลกุล RNA ของไซโตพลาสซึมที่ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบโครงสร้าง เช่น ไรโบโซม (ออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีน)
- ขนส่ง (tRNA). เหล่านี้เป็นโมเลกุลของกรดไรโบนิวคลีอิกขนส่งที่มีส่วนร่วมในการแปล (การแปล) ของข้อมูล mRNA เป็นลำดับกรดอะมิโนที่มีอยู่ในโปรตีนอยู่แล้ว
ส่วนสำคัญของ RNA ในรูปแบบของทรานสคริปต์ที่ 1 ซึ่งก่อตัวขึ้นในเซลล์ยูคาริโอต รวมทั้งเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อยู่ภายใต้กระบวนการย่อยสลายในนิวเคลียส และไม่มีบทบาทในการให้ข้อมูลหรือโครงสร้างใน ไซโตพลาสซึม
ในเซลล์ของมนุษย์ (ที่เพาะเลี้ยง) พบว่ามีกรดไรโบนิวคลีอิกนิวเคลียร์ขนาดเล็กจำนวนหนึ่งซึ่งไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสังเคราะห์โปรตีน แต่ส่งผลกระทบต่อการประมวลผลอาร์เอ็นเอ เช่นเดียวกับ "สถาปัตยกรรม" ของเซลล์โดยรวม ขนาดของมันแตกต่างกัน พวกมันมีนิวคลีโอไทด์ 90 - 300 ตัว
กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นสารพันธุกรรมหลักในไวรัสพืชและสัตว์หลายชนิด ไวรัส RNA บางตัวไม่เคยผ่านการถอดรหัสย้อนกลับของ RNA ไปเป็น DNA แต่ถึงกระนั้น ไวรัสในสัตว์หลายชนิด เช่น รีโทรไวรัส มีลักษณะเฉพาะโดยการแปลกลับของจีโนมอาร์เอ็นเอของพวกมัน กำกับโดยรีเวิร์สทรานสคริปเทส (DNA polymerase) ที่ขึ้นกับอาร์เอ็นเอด้วยการก่อตัวของสำเนาดีเอ็นเอ 2 สาย ในกรณีส่วนใหญ่ การถอดรหัส DNA แบบ 2 สายที่เกิดขึ้นใหม่จะถูกนำมาใช้ในจีโนม ซึ่งจะทำให้มีการแสดงออกของยีนไวรัสและการผลิตสำเนาใหม่ของจีโนมอาร์เอ็นเอ (เช่นไวรัส)
หลังการดัดแปลงกรดไรโบนิวคลีอิก
โมเลกุลของมันที่สังเคราะห์ด้วย RNA polymerases มักจะไม่ทำงานและทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้น กล่าวคือ pre-RNA พวกมันจะถูกเปลี่ยนเป็นโมเลกุลที่เจริญเต็มที่แล้วหลังจากที่พวกมันผ่านการดัดแปลงหลังการถอดเสียงที่เหมาะสมของ RNA เท่านั้น - ขั้นตอนของการสุก
การก่อตัวของ mRNA ที่เจริญเต็มที่เริ่มต้นขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์ RNA และพอลิเมอเรส II ที่ขั้นตอนการยืดตัว ที่ปลาย 5'-ปลายของสาย RNA ที่ค่อยๆ เติบโตนั้นติดอยู่ที่ปลาย 5'-ของ GTP จากนั้นออร์โธฟอสเฟตก็จะถูกแยกออกจากกัน นอกจากนี้ กัวนีนยังถูกเมทิลเลตโดยมีลักษณะเป็น 7-เมทิล-GTP กลุ่มพิเศษดังกล่าวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ mRNA เรียกว่า "หมวก" (หมวกหรือหมวก)
ขึ้นอยู่กับชนิดของอาร์เอ็นเอ (ไรโบโซม การขนส่ง แม่แบบ ฯลฯ) สารตั้งต้นได้รับการดัดแปลงตามลำดับต่างๆ ตัวอย่างเช่น สารตั้งต้นของ mRNA ได้รับการประกบ, methylation, capping, polyadenylation และบางครั้งแก้ไข
ยูคาริโอต: ทั้งหมดคุณลักษณะ
เซลล์ยูคาริโอตเป็นโดเมนของสิ่งมีชีวิตและประกอบด้วยนิวเคลียส นอกจากแบคทีเรีย อาร์เคีย สิ่งมีชีวิตใดๆ ที่เป็นนิวเคลียร์ พืช เชื้อรา สัตว์ รวมทั้งกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่าโพรทิสต์ ล้วนเป็นสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอต พวกมันเป็นทั้งเซลล์ 1 เซลล์และหลายเซลล์ แต่พวกมันทั้งหมดมีแผนโครงสร้างเซลล์ร่วมกัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีต้นกำเนิดเหมือนกันซึ่งแตกต่างกันอย่างมากซึ่งเป็นสาเหตุที่กลุ่มนิวเคลียร์ถูกมองว่าเป็นอนุกรมวิธานแบบ monophyletic ที่มีอันดับสูงสุด
ตามสมมติฐานทั่วไป ยูคาริโอตเกิดขึ้นเมื่อ 1.5 - 2 พันล้านปีก่อน บทบาทที่สำคัญในวิวัฒนาการของพวกมันคือการสร้าง symbiogenesis - symbiosis ของเซลล์ยูคาริโอตที่มีนิวเคลียสที่สามารถทำลายเซลล์และแบคทีเรียที่กลืนเข้าไปได้ - สารตั้งต้นของพลาสติดและไมโตคอนเดรีย
โปรคาริโอต: ลักษณะทั่วไป
สิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิต 1 เซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส (ก่อตัวขึ้น) ส่วนที่เหลือของออร์แกเนลล์เมมเบรน (ภายใน) โมเลกุลดีเอ็นเอ 2 สายแบบวงกลมขนาดใหญ่เพียงโมเลกุลเดียวที่มีสารพันธุกรรมของเซลล์ส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลที่ไม่ซับซ้อนด้วยโปรตีนฮิสโตน
โปรคาริโอต ได้แก่ อาร์เคียและแบคทีเรีย รวมทั้งไซยาโนแบคทีเรีย ลูกหลานของเซลล์ที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ - ออร์แกเนลล์ยูคาริโอต - พลาสติด, ไมโตคอนเดรีย พวกมันถูกแบ่งออกเป็น 2 แท็กซ่าภายในอันดับโดเมน: Archaea และ Bacteria
เซลล์เหล่านี้ไม่มีเปลือกหุ้มนิวเคลียส การบรรจุ DNA เกิดขึ้นได้โดยไม่เกี่ยวข้องกับฮิสโตน ประเภทของสารอาหารคือออสโมโทรฟิกและสารพันธุกรรมแสดงโดยโมเลกุล DNA หนึ่งตัวซึ่งปิดอยู่ในวงแหวนและมีเพียง 1 ตัวจำลอง โปรคาริโอตมีออร์แกเนลล์ที่มีโครงสร้างเป็นพังผืด
ความแตกต่างระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอต
ลักษณะพื้นฐานของเซลล์ยูคาริโอตสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของเครื่องมือทางพันธุกรรมในเซลล์ ซึ่งอยู่ในนิวเคลียสซึ่งได้รับการปกป้องโดยเปลือกหุ้ม ดีเอ็นเอของพวกมันมีลักษณะเชิงเส้น สัมพันธ์กับโปรตีนฮิสโตน โปรตีนโครโมโซมอื่นๆ ที่ไม่พบในแบคทีเรีย ตามกฎแล้วมี 2 เฟสนิวเคลียร์ในวงจรชีวิต หนึ่งมีชุดโครโมโซมเดี่ยว และต่อมารวมเข้าด้วยกัน เซลล์เดี่ยว 2 เซลล์ก่อตัวเป็นเซลล์ดิพลอยด์ ซึ่งมีโครโมโซมชุดที่ 2 อยู่แล้ว นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นอีกด้วยว่าในระหว่างการแบ่งตัวครั้งต่อๆ ไป เซลล์จะกลายเป็นเดี่ยวอีกครั้ง วงจรชีวิตแบบนี้ เช่นเดียวกับการซ้ำซ้อนโดยทั่วไป ไม่ใช่ลักษณะของโปรคาริโอต
ความแตกต่างที่น่าสนใจที่สุดคือการปรากฏตัวของออร์แกเนลล์พิเศษในยูคาริโอต ซึ่งมีกลไกทางพันธุกรรมของพวกมันเองและขยายพันธุ์ตามการแบ่ง โครงสร้างเหล่านี้ล้อมรอบด้วยเมมเบรน ออร์แกเนลล์เหล่านี้เป็นพลาสติดและไมโตคอนเดรีย ในแง่ของกิจกรรมและโครงสร้างที่สำคัญ มีความคล้ายคลึงกับแบคทีเรียอย่างน่าประหลาดใจ เหตุการณ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกมันเป็นลูกหลานของสิ่งมีชีวิตจากแบคทีเรียที่เข้าสู่ภาวะอยู่ร่วมกันกับยูคาริโอต
โปรคาริโอตมีออร์แกเนลล์ไม่กี่ออร์แกเนลล์ ไม่มีออร์แกเนลล์ตัวที่ 2 ล้อมรอบ พวกเขาขาดเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม เครื่องมือกอลจิ และไลโซโซม
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอตคือการมีอยู่ของปรากฏการณ์เอนโดไซโทซิสในยูคาริโอต ซึ่งรวมถึงฟาโกไซโทซิสในกลุ่มส่วนใหญ่ อย่างหลังคือความสามารถในการจับโดยใช้วิธีการกักขังในฟองเมมเบรนแล้วย่อยอนุภาคของแข็งต่างๆ กระบวนการนี้ทำหน้าที่ป้องกันที่สำคัญที่สุดในร่างกาย การเกิด phagocytosis น่าจะเป็นเพราะเซลล์ของพวกมันมีขนาดกลาง ในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตประเภทโปรคาริโอตนั้นมีขนาดเล็กกว่าอย่างนับไม่ถ้วน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมในช่วงวิวัฒนาการของยูคาริโอต จึงมีความจำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาอาหารจำนวนมากให้กับเซลล์ เป็นผลให้นักล่ามือถือตัวแรกเกิดขึ้นในหมู่พวกเขา
แปรรูปเป็นขั้นตอนหนึ่งในการสังเคราะห์โปรตีน
นี่คือขั้นตอนที่ 2 ที่เริ่มต้นหลังจากการถอดเสียงเป็นคำ การประมวลผลโปรตีนเกิดขึ้นเฉพาะในยูคาริโอต นี่คือการเจริญเต็มที่ของ mRNA เพื่อความชัดเจน นี่คือการกำจัดภูมิภาคที่ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีนและการเพิ่มการควบคุม
สรุป
บทความนี้อธิบายว่าการประมวลผลคืออะไร (ชีววิทยา) นอกจากนี้ยังบอกด้วยว่า RNA คืออะไร แสดงรายการประเภทและการดัดแปลงหลังการถอดเสียง พิจารณาคุณสมบัติที่โดดเด่นของยูคาริโอตและโปรคาริโอต
สุดท้าย โปรดจำไว้ว่าการประมวลผลเป็นกระบวนการของการสร้าง RNA ที่โตเต็มที่จาก pre-RNA
