És aquesta etapa la que distingeix la implementació de la informació genètica disponible en cèl·lules com eucariotes i procariotes.
Interpretació d'aquest concepte
Traduït de l'anglès, aquest terme significa "processament, processament". El processament és el procés de formació de molècules madures d'àcid ribonucleic a partir del pre-ARN. En altres paraules, es tracta d'un conjunt de reaccions que condueixen a la transformació de productes de transcripció primaris (pre-ARN de diversos tipus) en molècules ja en funcionament.
Pel que fa al processament de l'r- i l'ARNt, sovint es redueix a tallar els fragments en excés dels extrems de les molècules. Si parlem d'ARNm, aquí es pot observar que en eucariotes aquest procés es desenvolupa en moltes etapes.
Així que, després que ja hem après que el processament és la transformació d'una transcripció primària en una molècula d'ARN madur, val la pena passar a considerar les seves característiques.
Característiques principals del concepte en consideració
Això inclou el següent:
- modificació tant dels extrems de la molècula com de l'ARN, durant la qual s'hi uneixen seqüències de nucleòtids específiques, mostrant el lloc del començament(final de) emissió;
- splicing: tall de seqüències d'àcid ribonucleic no informatius que corresponen als introns d'ADN.
Pel que fa als procariotes, el seu ARNm no està subjecte a processament. Té la capacitat de funcionar immediatament després del final de la síntesi.
On té lloc el procés en qüestió?
En qualsevol organisme, el processament de l'ARN té lloc al nucli. Es realitza mitjançant enzims especials (el seu grup) per a cada tipus individual de molècula. També es poden processar productes de traducció com els polipèptids que es llegeixen directament des de l'ARNm. Les anomenades molècules precursores de la majoria de proteïnes (col·lagen, immunoglobulines, enzims digestius, algunes hormones) pateixen aquests canvis, després dels quals comença el seu funcionament real al cos.
Ja hem après que el processament és el procés de formació d'ARN madur a partir del pre-ARN. Ara val la pena aprofundir en la naturalesa del propi àcid ribonucleic.
ARN: naturalesa química
Aquest és un àcid ribonucleic, que és un copolímer de ribonucleítids de pirimidina i purina, que estan connectats entre si, igual que en l'ADN, per ponts 3'-5'-fosfodièster.
Malgrat que aquests dos tipus de molècules són similars, es diferencien de diverses maneres.
Característiques distintives de l'ARN i l'ADN
En primer lloc, l'àcid ribonucleic té un residu de carboni, al qual la pirimidina i la purinabases, grups fosfat: ribosa, mentre que l'ADN té 2'-desoxirribosa.
En segon lloc, els components de la pirimidina també difereixen. Components similars són els nucleòtids de l'adenina, la citosina i la guanina. L'ARN conté uracil en lloc de timina.
En tercer lloc, l'ARN té una estructura d'1 cadena, mentre que l'ADN és una molècula de 2 cadenes. Però la cadena d'àcid ribonucleic conté regions de polaritat oposada (seqüència complementària) que permeten que la seva cadena única es plegui i formi "forques": estructures dotades de característiques de 2 cadenes (com es mostra a la figura anterior).
En quart lloc, a causa del fet que l'ARN és una cadena única que és complementària només d'una de les cadenes d'ADN, la guanina no ha d'estar present en el mateix contingut que la citosina, i l'adenina com a uracil.
En cinquè lloc, l'ARN es pot hidrolitzar amb àlcali a 2', 3'-dièsters cíclics de mononucleòtids. El paper d'un producte intermedi en la hidròlisi el juga el 2', 3', 5-trièster, que és incapaç de formar-se en el curs d'un procés similar per a l'ADN a causa de l'absència de grups 2'-hidroxil. En comparació amb l'ADN, la labilitat alcalina de l'àcid ribonucleic és una propietat útil tant per a finalitats diagnòstiques com analítiques.
La informació continguda en l'ARN d'una cadena es realitza normalment com una seqüència de bases de pirimidina i purina, és a dir, en forma de l'estructura primària de la cadena del polímer.
Aquesta seqüènciacomplementari a la cadena gènica (codificació) de la qual es “llegeix” l'ARN. A causa d'aquesta propietat, una molècula d'àcid ribonucleic es pot unir específicament a una cadena codificant, però no pot fer-ho amb una cadena d'ADN no codificant. La seqüència d'ARN, excepte la substitució de T per U, és similar a la de la cadena no codificant del gen.
tipus d'ARN
Gairebé tots estan implicats en un procés com la biosíntesi de proteïnes. Es coneixen els següents tipus d'ARN:
- Matriu (ARNm). Es tracta de molècules d'àcid ribonucleic citoplasmàtic que actuen com a plantilles per a la síntesi de proteïnes.
- Ribosòmic (ARNr). Es tracta d'una molècula d'ARN citoplasmàtic que actua com a components estructurals com els ribosomes (orgànuls implicats en la síntesi de proteïnes).
- Transport (ARNt). Es tracta de molècules d'àcids ribonucleics de transport que participen en la traducció (traducció) de la informació de l'ARNm a una seqüència d'aminoàcids que ja està en proteïnes.
Una part significativa de l'ARN en forma de primeres transcripcions, que es formen a les cèl·lules eucariotes, incloses les cèl·lules de mamífers, està subjecta al procés de degradació del nucli i no té un paper informatiu o estructural en el citoplasma.
A les cèl·lules humanes (cultivades) es va trobar una classe de petits àcids ribonucleics nuclears, que no estan directament implicats en la síntesi de proteïnes, però afecten el processament de l'ARN, així com l'"arquitectura" cel·lular global. Les seves mides varien, contenen entre 90 i 300 nucleòtids.
L'àcid ribonucleic és el principal material genèticuna sèrie de virus vegetals i animals. Alguns virus d'ARN no passen mai per la transcripció inversa de l'ARN a l'ADN. Però encara, molts virus animals, per exemple, els retrovirus, es caracteritzen per la traducció inversa del seu genoma d'ARN, dirigida per la transcriptasa inversa depenent de l'ARN (ADN polimerasa) amb la formació d'una còpia d'ADN de 2 cadenes. En la majoria dels casos, la transcripció emergent d'ADN de 2 cadenes s'introdueix al genoma, proporcionant encara més l'expressió de gens virals i la producció de noves còpies dels genomes d'ARN (també virals).
Modificacions post-transcripcionals de l'àcid ribonucleic
Les seves molècules sintetitzades amb ARN polimerases són sempre funcionalment inactives i actuen com a precursors, és a dir, pre-ARN. Es transformen en molècules ja madures només després d'haver superat les modificacions post-transcripcionals adequades de l'ARN, les etapes de la seva maduració.
La formació de l'ARNm madur comença durant la síntesi de l'ARN i la polimerasa II en l'etapa d'allargament. Ja a l'extrem 5' de la cadena d'ARN que creix gradualment s'uneix a l'extrem 5' del GTP, aleshores l'ortofosfat es separa. A més, la guanina està metilada amb l'aparició de 7-metil-GTP. Aquest grup especial, que forma part de l'ARNm, s'anomena "gorra" (barret o gorra).
Depenent del tipus d'ARN (ribosomal, transport, plantilla, etc.), els precursors pateixen diverses modificacions seqüencials. Per exemple, els precursors de l'ARNm es sotmeten a splicing, metilació, tapament, poliadenilació i, de vegades, edició.
Eucariotes: totalfunció
La cèl·lula eucariota és el domini dels organismes vius i conté el nucli. A més dels bacteris, les arquees, qualsevol organisme és nuclear. Les plantes, els fongs i els animals, inclòs el grup d'organismes anomenats protistes, són tots organismes eucariotes. Són unicel·lulars i pluricel·lulars, però tots tenen un pla comú d'estructura cel·lular. Generalment s'accepta que aquests organismes, tan diferents, tenen el mateix origen, per això el grup nuclear es percep com un tàxon monofilètic de rang més alt.
Basant-se en hipòtesis comunes, els eucariotes es van originar fa entre 1.500 i 2.000 milions d'anys. Un paper important en la seva evolució es dóna a la simbiogènesi, la simbiosi d'una cèl·lula eucariota que tenia un nucli capaç de fagocitosi i els bacteris que s'empassen per ella, precursors de plastids i mitocondris.
Procariotes: característiques generals
Són organismes vius unicel·lulars que no tenen nucli (format), la resta dels orgànuls de la membrana (interns). L'única molècula d'ADN circular gran de dues cadenes que conté la major part del material genètic cel·lular és aquella que no forma un complex amb les proteïnes histones.
Els procariotes inclouen arquees i bacteris, inclosos els cianobacteris. Descendents de cèl·lules no nuclears - orgànuls eucariotes - plastids, mitocondris. Estan subdividits en 2 tàxons dins del rang de domini: Archaea i Bacteria.
Aquestes cèl·lules no tenen embolcall nuclear, l'empaquetament de l'ADN es produeix sense la implicació de les histones. El tipus de nutrició és osmotròfic, i el material genèticrepresentat per una molècula d'ADN, que està tancada en un anell, i només hi ha 1 replicó. Els procariotes tenen orgànuls que tenen una estructura de membrana.
La diferència entre eucariotes i procariotes
La característica fonamental de les cèl·lules eucariotes està associada a la presència d'un aparell genètic en elles, que es troba al nucli, on està protegit per una closca. El seu ADN és lineal, associat a proteïnes histones, altres proteïnes cromosòmiques que estan absents als bacteris. Com a regla general, hi ha 2 fases nuclears al seu cicle de vida. Un té un conjunt haploide de cromosomes i, posteriorment, fusionant-se, 2 cèl·lules haploides formen una cèl·lula diploide, que ja conté el 2n conjunt de cromosomes. També passa que durant la divisió posterior, la cèl·lula torna a ser haploide. Aquest tipus de cicle de vida, així com la diploïdia en general, no és característic dels procariotes.
La diferència més interessant és la presència d'orgànuls especials en eucariotes, que tenen el seu propi aparell genètic i es reprodueixen per divisió. Aquestes estructures estan envoltades per una membrana. Aquests orgànuls són els plastids i els mitocondris. Pel que fa a l'activitat vital i l'estructura, són sorprenentment semblants als bacteris. Aquesta circumstància va fer que els científics pensessin que són descendents d'organismes bacterians que van entrar en simbiosi amb eucariotes.
Els procariotes tenen pocs orgànuls, cap dels quals està envoltat per una segona membrana. No tenen el reticle endoplasmàtic, l'aparell de Golgi i els lisosomes.
Una altra diferència important entre eucariotes i procariotes és la presència del fenomen d'endocitosi en eucariotes, inclosa la fagocitosi enla majoria de grups. Aquesta última és la capacitat de capturar mitjançant el confinament en una bombolla de membrana, i després digerir diverses partícules sòlides. Aquest procés proporciona la funció protectora més important del cos. L'aparició de la fagocitosi es deu probablement al fet que les seves cèl·lules són de mida mitjana. Els organismes procariotes, en canvi, són incommensurablement més petits, per això, en el transcurs de l'evolució dels eucariotes, va sorgir una necessitat associada a subministrar a la cèl·lula una quantitat important d'aliment. Com a resultat, van sorgir entre ells els primers depredadors mòbils.
Processament com un dels passos de la biosíntesi de proteïnes
Aquest és el segon pas que comença després de la transcripció. El processament de proteïnes només es produeix en eucariotes. Això és la maduració de l'ARNm. Per ser precisos, es tracta de l'eliminació de regions que no codifiquen una proteïna i l'addició de controls.
Conclusió
Aquest article descriu què és el processament (biologia). També diu què és l'ARN, enumera els seus tipus i modificacions post-transcripcionals. Es tenen en compte les característiques distintives dels eucariotes i dels procariotes.
Finalment, val la pena recordar que el processament és el procés de formació d'ARN madur a partir del pre-ARN.
