Характеристика роли рибонуклеиновой кислоты в современном мире, ее задачи и принципы. Рассмотрение особенностей абиогенного синтеза РНК. Изучение основных свойств объектов мира рибонуклеиновых кислот. Описание главных способностей молекул РНК к эволюции.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Институт ветеринарной экспертизы, санитарии и экологии.Структура рибозима - молекулы РНК, выполняющей функцию катализа Мир РНК - гипотетический этап возникновения жизни на Земле, когда как функцию хранения генетической информации, так и катализ химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот. Впоследствии из их ассоциаций возникла современная ДНК-РНК-белковая жизнь, обособленная мембраной от внешней среды. В живых организмах практически все процессы происходят в основном благодаря ферментам белковой природы. Образуется замкнутый круг, изза которого, в рамках теории самозарождения жизни приходилось признать необходимость не только абиогенного синтеза обоих классов молекул, но и спонтанного возникновения сложной системы их взаимосвязи.Следы мира РНК остались в современных живых клетках, причем РНК участвует в критически важных процессах жизнедеятельности клетки: Основной носитель энергии в клетках - АТФ - это рибонуклеотид, а не дезоксирибонуклеотид. Биосинтез белка почти целиком осуществляется с помощью различных видов РНК: матричные РНК являются матрицей для синтеза белка в рибосомах; транспортные РНК доставляют аминокислоты к рибосомам и реализуют генетический код;В 2009 году группе ученых из университета Манчестера под руководством Джона Сазерленда (John Sutherland) удалось продемонстрировать возможность синтеза уридина и цитидина с высокой эффективностью и степенью закрепления результата реакции (а также с возможностью накопления конечных продуктов) в условиях ранней Земли.[3][4] В то же время, хотя абиогенный синтез пуриновых оснований продемонстрирован достаточно давно[5] (в частности, аденин является пентамером синильной кислоты), их гликозилирование свободной рибозой аденозина и гуанозина пока показано лишь в малоэффективном варианте.Сначала темп синтеза был замедлен ядом, но примерно после девяти «пробирочных поколений» эволюции в процессе естественного отбора вывелась новая порода РНК, стойкая к яду. Всего в эксперименте сменилось 100 пробирочных поколений (и намного больше поколений РНК, т.к. поколения сменялись и внутри каждой пробирки). После открытия каталитической активности РНК (рибозимов) их эволюция в автоматизированном устройстве под управлением компьютера наблюдалась в экспериментах Брайана Пегеля и Джеральда Джойса из Исследовательского института имени Скриппса в Калифорнии в 2008 году. При построении копий иногда случались дефекты - мутации - влияющие на их каталитическую активность (для ускорения процесса несколько раз смесь подвергалась мутированию с помощью полимеразной цепной реакции с использованием "неточных" полимераз). В 2009 году канадские биохимики из Монреальского университета, изучив основную составляющую рибосомы, молекулу 23S-РРНК, показали, каким образом из относительно небольших и простых рибозимов мог развиться механизм белкового синтеза.
План
Оглавление
Введение
1. Роль РНК в современном мире
2. Абиогенный синтез РНК
3. Эволюция РНК
4. Свойство объектов
Примечание и список литературы рибонуклеиновый кислота молекула