Рибонуклеиновые кислоты

Определение "Рибонуклеиновые кислоты" в Большой Советской Энциклопедии

Рибонуклеиновые кислоты (РНК), тип нуклеиновых кислот, имеющих универсальное распространение в живой природе; содержат в качестве углеводного компонента рибозу, а в качестве азотистых оснований аденин и гуанин (пуриновые основания) и урацил и цитозин (пиримидиновые основания). В небольших количествах в состав Рибонуклеиновые кислоты входят также некоторые др. производные пурина и пиримидина. Рибонуклеиновые кислоты — линейные полинуклеотиды с длиной цепи от нескольких десятков до десятков тыс. нуклеотидов (молекулярная масса от 10—20×10³ до 5—6×10⁶), причём каждая индивидуальная Рибонуклеиновые кислоты имеет определённую последовательность нуклеотидов. В организме Рибонуклеиновые кислоты находятся главным образом в виде комплексов с белками — рибонуклеопротеидов.

Рибонуклеиновые кислоты играют важнейшую биологическую роль во всех живых организмах, участвуя в реализации генетической информации и биосинтезе белков. Макромолекулярная структура Рибонуклеиновые кислоты представлена в основном однонитчатыми полинуклеотидными цепями, которые образуют двуспиральные участки по принципу комплементарности оснований. Многие вирусы содержат Рибонуклеиновые кислоты в качестве единственного нуклеинового компонента. В таких РНК-содержащих вирусах Рибонуклеиновые кислоты могут служить матрицей для биосинтеза не только РНК, но и ДНК (обратная транскрипция).

  Биосинтез Рибонуклеиновые кислоты осуществляется (главным образом в клеточном ядре) из рибонуклеозид-трифосфатов под действием ферментов полимераз на матрице дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК-зависимые РНК-полимеразы) или у некоторых вирусов на матрице Рибонуклеиновые кислоты (РНК-зависимые РНК-полимеразы).

В клетках бактерий, животных и растений различные типы Рибонуклеиновые кислоты выполняют неодинаковые биологические функции и различаются по строению и метаболизму. Важнейшие типы РНК следующие.

Рибосомные Рибонуклеиновые кислоты (рРНК) входят в состав рибосом и составляют основную массу клеточных Рибонуклеиновые кислоты; представлены Рибонуклеиновые кислоты с константами седиментации 23 S, 16 S и 5 S. Полностью установлена первичная структура (т. е. последовательность нуклеотидов) для 5 S РНК, почти полностью — для 16 S РНК и частично для 23 S РНК кишечной палочки. Размеры и структура рибосомных Рибонуклеиновые кислоты у организмов разных видов неодинаковы. Их биологическая роль не вполне выяснена, целостность их молекул необходима для биосинтеза белков в рибосомах.

Транспортные Рибонуклеиновые кислоты (тРНК): имеют константу седиментации около 4 S и молекулярную массу около 25 000, т. е. являются сравнительно низкополимерными (около 80 нуклеотидных остатков); содержат относительно много метилированных и других минорных оснований. Их биологическая роль заключается в присоединении активированных аминокислотных остатков и переносе (транспорте) их на рибосомы, т. е. к месту синтеза полипептидных цепочек. Для каждой аминокислоты имеются свои специфические тРНК (обычно более одной). Все тРНК имеют сложную, частью двуспиральную, макромолекулярную структуру, изображаемую в виде клеверного листа. Они содержат участки, присоединяющиеся к рибосоме, триплет нуклеотидов (антикодон), присоединяющийся к кодону мРНК, и концевой участок, присоединяющий аминокислотный остаток. Первичная структура более 60 тРНК установлена полностью.

Информационные, или матричные, Рибонуклеиновые кислоты (иРНК, или мРНК) представляют собой наиболее разнородную группу и играют роль матриц при биосинтезе белков в процессе трансляции (считывания нуклеотидного кода и перевода его в определённую последовательность аминокислот в полипептидных цепях белков). Все виды Рибонуклеиновые кислоты синтезируются в клетках на матрице ДНК, образуя последовательность рибонуклеотидов, комплементарную последовательности дезоксирибонуклеотидов в ДНК (процесс транскрипции). В клеточном ядре обнаружены гигантские молекулы — предшественники мРНК, большая часть которых распадается внутри ядра и только сравнительно небольшая часть молекулы переходит в цитоплазму и образует собственно мРНК. Быстро распадающаяся в клеточном ядре Рибонуклеиновые кислоты, вероятно, играет регуляторную роль. Обнаружены также некоторые др. типы Рибонуклеиновые кислоты, например низкополимерная относительно стабильная ядерная РНК, роль которой пока неясна. См. также статьи Белки, Молекулярная генетика, Нуклеиновые кислоты, Рибосомы и лит. при них.

Лит.: Дэвидсон Дж., Биохимия нуклеиновых кислот, пер. с англ., М., 1968; Химия и биохимия нуклеиновых кислот, под ред. И. Б. Збарского и С. С. Дебова, Л., 1968; Спирин А. С. и Гаврилов а Л. П., Рибосома, 2 изд., М., 1971; Darnell J., Ribonucleis acids from animal cells, «Bacteriological Reviews», 1968, v. 32, № 3, p. 262; Attardi G. and Amaid i F., Structure and synthesis of ribosomal RNA, «Annual Review of Biochemistry», 1970, v. 39, p. 183; Wienberg R. A., Nuclear RNA metabolism, «Annual Review of Biochemistry», 1973, v. 42, p. 329.
  И. Б. Збарский.