STRUCTURA ARN

Diferene structurale ARN- ADN ARN este produs de policondensare al ribonucleotidelor. Spre doesebire de ADN n loc de dezoxiriboz conine riboz i n loc de timin (T) conine uracil (U). ARN este n general monocatenar, n timp ce ADN dublu catenar (este depozitat n celule sub form de dublu helix).

Principalele categorii de ARN Exist 4 categorii principale de ARN : ARN mesager (ARNm) este acel ARN care aduce mesajul genetic din nucleul celulei (de la ADN) n citoplasma celulei (la ribozom) ARN de transfer (ARNt) este un ARN funcional folosit n procesul traducerii (sintezei proteinelor) ARN ribozomal (ARNr) este un ARN funcional folosit n procesul traducerii (sintezei proteinelor) ARN nuclear mic (ARNsn) este un ARN nuclear cu rol n prelucrarea celorlaltor tipuri de ARN

Dogma Central a GeneticiiARNm ARNm/ARNt/ARNr

ADNTranscriere

ARNTraducere

protein

ARNm este rezultatul transcrierii ( proces care are drept scop transferul informaiei genetice de la ADN la ARNm); este implicat i n traducere.

ARNt i ARNr sunt implicai n traducere (proces care are drept scop transferul informaiei genetice de la ARNm la proteinele funcionale, a cror secven de aminoacizi este codificat n structura ADN, respectiv ARNm).

STRUCTURA ARNm

Structura ARN mesager (ARNm) molecule monocatenare liniare prezint o secven leader la captul 5 i o coad la captul 3, ambele netraductibile.

Structura ARN mesager (ARNm) Secvena leader de la captul 5al ARNm: = 7-metilguanozin trifosfat legat la 5-OH al nucleotidului terminal (frecvent nucleotid purinic) - grupele 2-OH ale primului i celui de-al doilea nucleotid de la captul 5 pot fi metilate. - funcii: 1) recunoaterea ARNm de ctre enzimele implicate n traducere 2) meninerea stabilitii/rezistenei intracelulare a ARNm mpotriva atacului enzimelor specifice (5-exonucleaze).

7

- mO HN

eN

t i l gCH3

u

a

n

i n

a

H2N

NCH2

NO

cap 5'

OOH O OH

GNH NH2

u

a

n

Secventa leader de la capatul 5 i n al ARNm a

N O P O O O P O CH2 OO O

N

N

O

P O O

O-CH3

O P O OO

UNH

r a

c i l

NH

O

O P O O

CH2

O

OH

OH

cap 3'

Structura ARNm (continuare) Coada de la captul 3 al ARNm sau secvena trailer: = lan poli(A) (polimer de adenilat, 20-250 nucleotide, legat la 3-OH terminal al ARNm - funcia: meninerea meninerea stabilitii/rezistenei intracelulare a ARNm mpotriva atacului enzimelor specifice (3exonucleaze).

Structura ARNm (continuare)capt 5 capt 3

7-metil GTP-

-AA.AAAAA

Moleculele de ARNm conin adeseori reziduuri interne de adenin metilate n poziia 6.

ARNm: comparaie procariote-eucariote

1. ARNm: comparaie procariote-eucarioteProcariote EucariotePolicistronic/poligenic (matri Monocistronic sau monogenic pentru mai multe lanuri (matri pentru sinteza unui polipeptidice; cistroni separai prin singur lan polipeptidic) secvene intercistronice -spacers sau spaiatori) sau monocistronic/monogenic

2. ARNm: comparaie procariote-eucarioteProcariote EucarioteSe respect colinearitatea gen- Nu se respect continuitatea protein (continuitate informaie). informaiei genetice: gena nu mai este corespondentul structural al ARNm, subiect al traducerii, fiind cu mult mai lung decat ar fi necesar pentru codificarea unui anumit polipeptid. ARN precursor alctuit din introni i exoni.

3. ARNm: comparaie procariote-eucarioteProcariote EucarioteARNm nc = ARNm cito ARNm nc >>> ARNm cito ARN nu este alctuit din introni i exoni. Nu necesit prelucrare. ARNm nc (ARN precursor sau ARN transcript primar) este alctuit din introni i exoni. ARN precursor necesit prelucrare pt. a se transforma n ARN matur: excizie intronilegare exoni.

ARNm eucariot: Introni-ExoniIntroni Poriuni necodificatoare din ARNm transcript primar (informaia genetic nu se regsete n polipeptid) Exoni Poriuni codificatoare din ARNm transcript primar (informaia genetic se regsete n polipeptid)

Excizie introni

Prelucrarea ARNm transcript primarGena

3

exon

intron

exon

intron

exon

5

transcriere

ARNm transcript primar poli-A trailer 3

leader 5 excizat excizat

5 ARNm trasncript matur

3

4. ARNm: comparaie procariote-eucarioteProcarioteDurat de via scurt (min)

EucarioteDurat de via lung (ore)

ARN de transfer (ARNt)

ARN de transfer (ARNt): aparena de frunz de trifoi

Structura ARN de transfer

Perechi de baze care stabilizeaz structura

3 nucleotidesModified from Little Alberts Figure 7-23

Structura ARN de transfer (ARNt) Moleculele de ARNt conin aprox. 80 nucleotide. La cptul 3al ARNt exist o secven CCA, iar la captul 5 n general exist G. ARNt la eucariote conine aproximativ 20% nucleozide atipice (e.g. pseudouridin, dihidrouridin, ribotimidin) sau pseudonucleozide care conin baze minore.

Nucleozide minoreD i h5 6

i dNH24

r oN3 2

u

r i d R i ni b a o (t iD m H i d UP i n)s aeO H3C O NH

u ( Td

)o

u

HN O

NH

N

1

O

N

O

riboza

riboza

riboza

Structura ARN de transfer (ARNt) (continuare) ARNt are 3 brae/bucle principale (i frecvent apare nc un bra suplimentar).

Braele ARNt Primul bra de la captul 5 conine dihidrouridin (DHU) i este numit braul DHU. Al doilea bra este braul anticodon, care conine anticodonul (secven de 3 nucleotide) care se mperecheaz pe principiul complementaritii cu codonul de pe ARNm (ce codific aminoacidul transportat de ARNt). Al treilea bra (braul de la captul 3) conine pseudouridin () i ribotimidin (T) i este numit braul T (sau TC).

Funciile celor trei brae ale ARNt: asigur procese de recunoatere3 5 Recunoate i leag aminoacil-ARNt sintetaza Asigur legarea de ribozom

DHU

T

anticodon Asigur legarea de ARNm

Funciile ARN de transfer1. transportul aminoacizilor la locul sintezei proteinelor (ribozomi) 2. activarea aminoacizilor n vederea participrii lor la sinteza proteinelor (aminoacidul este legat de secvena CCA de la captul 3al ARNt); exist cel puin 20 tipuri de ARNt; exist mai muli ARNt pentru un singur aa: ARNt izoacceptori. 3. adaptarea aminoacizilor specifici la secvena de nucleotide a ARNm

Lanul ARNt se poate ndoi nunghiuri de 180 pe distana a doar 2 nucleotide

STRUCTURA ARNr

ARN ribozomal (ARNr) Ribozomul este un complex nucleoproteic localizat in citoplasm i reprezint sediul sintezei proteinelor. Funcie ARNr: asamblarea componentelor necesare sintezei proteinelor ntr-un complex unitar sau unitate funcional. ARNr este format dintr-o alternan de poriuni monocatenare (sub form de bucle) i poriuni bicatenare complementare.

Alternana regiuni monocatenare i dicatenare.

Structura ribozomilor la eucarioteLa eucarioate ribozomii au coeficientul de sedimentare 80S (uniti Svedenborg ) i conin 2 subuniti principale: subunitatea 60S subunit (subunitatea mare) i subunitatea 40S (subunitatea mic).40S 60S 80S

Compoziia ribozomilor la eucariote40S 60S 80S

Subunitatea 40S (mic) - ARNr 18S - 30 lanuri polipeptidice

Subunitatea 60S (mare) -ARNr 5S, 5,8S i 28S - 50 lanuri polipeptidice

Structura ribozomilor la procarioteLa procariote ribozomii au coeficientul de sedimentare 70S (uniti Svedenborg ) i conin 2 subuniti principale: subunitatea 50S subunit (subunitatea mare) i subunitatea 30S (subunitatea mic).30S 50S 70S

Compoziia ribozomilor la procarioate30S 50S 70S

Ribozomii conin 3 tipuri de ARNr: 5S, 16S, 23S.

STRUCTURA ARNsn

Structura ARNsn Exist la eucariote, mai ales n nucleu Aproximativ 100 nucleotide Conine procent mare de uridin, motiv pentru care diferitele specii moleculare de ARNsn se noteaz cu U1, U2, etc. Se asociaz cu proteine nucleare, formand ribonucleoproteine (small nuclear ribonucleoproteines- snurps): snRNPU1, snRNPU2

Funciile ARNsn1. Speciile U1,2,4,5,6 au rol n excizia intronilor din ARNm precursor 2. Specia U3 rol n excizia intronilor din ARNt precursor 3. Specia U7 rol n formarea captului 5 al ARNm precusor al histonelor.

LA MULTI ANI !