Izadi Jakintza»Izadi jakintza

RNA

Laburpena: Azido erribonukleikoa izaki bizien informazioa tratatzeko eta gordetzeko zereginarekin zerikusia duen molekula bat da. Eukariotoen nukleoan ere agertzen da, baina prokariotoen eta eukariotoen zitoplasman da bereziki ugaria.
Erribonukleikoak azukre bat (erribosa), base nitrogenodunak eta lau erako azido ortofosforikoak ditu osagai. Pentosa eta base nitrogenoduna elkartu egiten dira eta nukleotido izeneko egitura bat eratzen dute; RNAren oinarrizko banakoa da egitura hori. Nukleotidoek, halaber, fosfato eta pentosazko katea luzeak eratzen dituzte, eta horietatik zintzilik gelditzen dira baseak.
Bestalde, hiru RNA mota bereizten dira: erribosomikoa (rRNA), transferentziazkoa (tRNA) eta mezularia (mRNA).Izaki bizien funtzionamendu eta iraupenerako behar den informazioa zein molekuletan zegoen aurkitzeko ikerketak zelularen nukleoan oinarritu ziren. Zelulan bi molekula berezi aurkitu ziren, beren ezaugarri kimikoengatik azidotzat hartuak, eta azido nukleiko deitu zitzaien, nukleoan agertzen zirela kontuan harturik: azido desoxirribonukleikoa (DNA) eta azido erribonukleikoa (RNA) ziren bi molekula horiek. RNA DNA baino ugariagoa zela ere ikusi zen; zelula bakoitzean zortzi bider RNA gehiago dago.
Ikerketek aurrera egin ahala jakin zen RNA, zelularen nukleoan agertu arren (RNA kopuru osoaren %10 gutxi gorabehera), zitoplasman ere nabarmena zela (%25 inguru), erribosomen (%50) eta mitokondrien (%15 gutxi gorabehera) osagaietako bat baitzen.
RNAren ezaugarriak zehazteko, haren osaeraren azterketa egin zen lehenik, eta osagai hauek zituela aurkitu zen: azido ortofosforikoa (H Po ), base nitrogenodun izene- 3 4 ko molekula batzuk eta erribosa (pentosa motako azukre bat) (1. irudia).Base nitrogenodunen ezaugarri nagusietakoa beren formulan nitrogeno atomo aski izatea dute, eta bi familietan banatuta daude: base purikoak daude batetik, eta pirimidinikoak bestetik. Lehen familian, DNAn gertatzen den bezala, bi aldaera bereizten dira: adenina eta guanina. Base pirimidinikoek ere beste bi aldaera dituzte: zitosina (DNAn bezala) eta uraziloa (DNAn agertzen ez dena). Hauek dira base nagusiak, baina halere, beste base batzuk ere ager daitezke RNAn.

RNAren osaera eta egitura

DNAn bezala (RNA haren homologoa baita), base nitrogenoduna pentosa batekin elkartzen da eta nukleosidoa eratzen du RNAn ere. Egitura horri azido ortofosforikoa gehitzen zaio, eta horrela nukleotidoasortzen da. Nukleotido horiei, erribosa dutenez, erribonukleotido izena ematen zaie (2. irudia).
Nukleotido arruntez gainera, badira beste nukleotido batzuk ez ohiko base nitrogenodunez osatuak edo, base ohikoak izan arren, era honetako azido nukleoikoetan oso maiz agertzen ez direnez osatuak.
Erribonukleotidoak elkarri lotzen zaizkio esterifikazio bidez; DNAn gertatzen den bezala, azido ortofosforikoari esker gelditzen dira elkarren alboko bi nukleotido bata besteari loturik.
Beren molekulen arteko loturei esker katea polinukleotidiko linealak eratzen dituzte; RNAren egitura primario delakoa osatzen dute katea horiek.

RNAren aldagarritasuna

RNAren zenbait lagin aztertzean zelula beraren barnean molekula mota bat baino gehiago agertzen zela ikusi zen. Molekula mota horiek tamaina dute elkarren desberdina; hau da, ez dute guztiek molekula pisu bera. Molekulak bereizteko erabili ziren disoluzioetan zein lastertasunetan jalkitzen ziren hartu zen desberdintasun hori neurtzeko oinarri, “jalkitze lastertasuna” alegia, “Svedbergen jalkitze koefiziente” gisa adierazten dena (S laburduraz); S bakoitzak 10 -13 segundoko iraupena du. Molekula pisu garaiena duten molekulak arinak baino lehenago jalkintzen dira, jakina (I taula).Molekulen jalkitze lastertasuna kontuan harturik hiru RNA mota bereizi ziren: transferentziazko RNA (RNA solugarri ere deitua), RNA mezularia eta erribosoma RNA.- RNA mezularia (mRNA) Hau da aldagarritasun handiena duen RNA mota; beraz, era honetako milaka azido nukleiko desberdin aurki daitezke.
Dena dela, osagai berberak izatea dute ezaugarri, lau base nitrogenodun nagusiez osatuak baitira mRNA guztiak.
mRNA DNAren transkripzioan sortzen da, eta hori dela eta elkarren osagarri dira bien baseak; hau da, DNAren adenina bati RNA mezulariaren urazilo bat dagokio, zitosina bati guanina bat, eta alderantziz.
Zelula eukariotoa ala prokariotoa izan, egitura desberdina du RNA mezulariak.

Eukariotoen mRNA

Gune batzuetan egitura primarioa du eukariotoen RNA mezulariak, eta beste gune batzuetan, aldiz, RNAren helize bikoitzeko ereduaren antzeko egitura bat du. Helize bikoitzeko egitura hau katea bereko segmentu desberdinen arteko osagarritasunaren ondorioz sortzen da, mRNA kateabakarra izaten baita beti. Proteinei lotuta agertzen da, erribonukleoproteina mezulariak eratuz (3. irudia).Eukariotoen RNA mezulariaren sintesiaren eragilea aurre-mRNA (edo RNA heterogeneo nuklearra, hnRNA) da; DNAren segmentu baten transkripzioz eratzen den molekula primarioa da pre-mRNA hori.
Gen baten muturretan eragile izeneko atalak daude, transkribatzen ez direnak. Genean, transkribatzen den atalean, bi gune bereizten dira: exoiak, informazio guneak, eta introiak, transkripzioaren erregulazioa bideratzen dutenak baina genea kodetzen duen karaktereari buruzko informaziorik ez dutenak. Beraz, RNA mezularia umotze prozesu baten ondoren eratzen da, genearen introien gune osagarriak desagertzea ezaugarri duen umotze prozesu baten ondoren hain zuzen (4. irudia). Horretarako hnRNA molekula moztu, segmentu jakin batzuk baztertu eta berriro elkartzen dira gainerako segmentuak. Prozesu hori nukleoan gertatzen da, eta entzima espezifikoak dira haren eragile. RNA mezulariak beraz, informazio bakarra du, monozitronikoa da.Katearen mutur batean ondoz ondoko 150- 200 adeninaz osaturiko sekuentzia bat izatea da RNA mezulariaren ezaugarri aipagarriena (poli-A buztana); sekuentzia hori katearen barneko erribosaren 3. karbonoa azido ortofosforikoak esterifikatu gabe dagoen aldean (3´ muturra) egon ohi da. Ezaugarri hori RNA endekatzen duten entzimen erasoa aldi batez eragozteko ahalmena duen sistema gisa hartu da, minutu gutxi igarotzen baitira sortzen denetik desagertzen den arte. Molekularen mezua une jakin batean itzultzeko beharra da desintegrazioa hain laster gertatzeko arrazoia; izan ere, mRNA denbora luzez biziko balitz “garaiz kanpoko aginduak” edo “elkarren kontrako mezuak” emateko arriskua legoke.
Katearen beste muturrean, adenina sekuentzia ez dagoen aldean, GTP (estalkia) molekula bat dago, itzulpena noiz hasi agintzen duena; horrez gainera, poli-A isats edo luzakinarekin batera, molekularen hondamena eragozten du aldi batez.
118

Prokariotoen mRNA

Ez du ez estalkirik eta ez poli-A isatsik, eta informazio bat baino gehiago izan dezake; hau da, RNA mota polizistronikoa da. RNA polizistronikoa izateko arrazoia hau da: zelula prokariotoek, DNA gutxiago izan arren, eukariotoek betetzen duten oinarrizko zeregin kopuru bera bete behar dute. Hori dela eta, molekuletan pilatutako informazioak multzokatuago egon behar du, eta elkarren artean lotura duten “aginduak” sekuentzia berean irakurtzen dira; horrela, ez dira beharrezkoak erregulazio zeregina betetzen duten DNA zatiak, organismoak gauza dezakeen “informaziorik” ez dutenak alegia. Prokariotoen RNA mezularia, beraz, era aktiboan sortzen da, ez umotze prozesu baten ondoren.- Erribosoma RNA (rRNA): Erribosomen masaren %65 hartzen du, eta oro har, base arruntagoak izan ohi ditu osagai.Katea bakarraz dago osatua, baina helize bikotzeko egitura sekundarioa izan dezake, bere katearen segmentu batzuk osagarriak izaki. Erribosoma RNA proteinekin elkartzean egitura tertziarioa eratzen da (5. irudia).Egitura tertziarioari esker erribosomak eratzen dira; erribosomak neurri desberdineko bi azpibanakoz osaturiko zelula organuluak dira. Zelula eukariotoen zitoplasmako erribosomak eta zelula prokariotoetan edo mitokondrien barnean daudenak elkarren desberdinak dira; eukariotoenak txikiagoak dira. Beraz, azpibanako mota bakoitza osatzen duen erribosoma RNA ere desberdina izango dela pentsa daiteke, hau da, lau mota izango dira gutxienez.
rRNA motak ezagutzeko mota jakin bakoitzeko “zatiki garbiak” bakartu ziren (mota jakin horretako erribosomak besterik ez dituztenak). Erribosometako RNA atera ondoren, zein tamaina zuten kalkulatzeko disoluzio kontrolatuetan (emaitzak alderatu ahal izateko) zuten jalkitze lastertasuna neurtu zen. Saiakera haren ondorioz ikusi zen rRNA mota desberdinak zeudela azpibanako handientzat eta txikientzat, eta prokariotoentzat eta eukariotoentzat; horrez gainera prokariotoetan azpibanako handiak bi rRNA motaz osatuak direla eta eukarioetoetan hiru motaz osatuak direla jakin zen (6. irudia).- Transferentziazko RNA (tRNA) Ezaugarri bereziak ditu osaerari dagokionez, izan ere base arraroez osaturiko %120 nukleotido izan ditzake bere molekulak.
Hau da RNA motarik txikiena, 70-90 nukleotido artean ditu.
Katea bakarrekoa da, baina elkarren osagarri diren katea segmentu batzuk baditu, “hirusta hosto” itxura ematen dioten helize bikoitzeko segmentuak eratzen direlako (7. irudia).Base osagarriak binaka elkartzean lau kiribil eratzen dira “hirusta hosto” bakoitzaren muturrean, bikoterik gabe gelditzen diren baseekin. Base horiei “beso” izena ematen zaie. rRNA lau besoz osatua da: beso hartzailea, T besoa, D besoa eta antikodoi besoa.
- Beso hartzailea: Hiru baseko sekuentzia batean amaitzen da, sekuentzia berean beti: C-C-A. Puntu horretan aminoazidoak lotzen zaizkio itzulpen prozesuan zehar, eta hori dela eta hirukote hartzaile esaten zaio.
- T besoa: Erribotimidinazko nukleotido bat duelako ematen zaio izen hau, eta kiribil txiki bat du, ez beti osaera berekoa.
- D besoa: 5,6-dihidrouridina ugari du, eta hau da tRNA lotura katalizatzen duen entzimaren eta aminoazidoaren lotunea.
- Antikodoi besoa: Beso honen muturrean hiru baseko sekuentzia bat dago (antikodoia), DNAren beste sekuentzia bat osatzen duen (hirukotea) RNA mezulariak duenaren(kodoia) osagarria. Hiru baseko sekuentziak aldagarriak dira eta kode genetikoaren hitzak osatzen dituzte.
60 bat tRNA bereizten dira, antikodoi hirukotea nola duten osatua.
Hemen aztertu diren hiru RNA motez gainera, zenbait adituk diotenez, bada eukariotoetan RNA nukleolar delako bat ere, baina hori ez da berez RNA mota bat, DNAtik abiatuta nukleolo izeneko nukleoaren gunean sintetitzatzen (transkribatzen) ari den RNA baizik.
Sintetizaturiko rRNA (45 S) hiru segmentutan zatitzen da umotu ondoren; horiei beste atal bat eransten zaie (5 S) nukleolotik kanpo sintetizatua (DNAren beste segmentu baten transkripzioz). Segmentuak zitoplasmara aldatzen dira, eta han, dagokien proteinekin elkartu ondoren, erribosoma azpibanako bihurtzen dira (8. irudia).