| Referate biologie | Bac 2008 biologie| Recomanda unui prieten

Tipuri de Acizi RiboNucleici


În celulele diferitelor organisme au fost evidenţiate trei tipuri de acizi ribonucleici: mesager [ARN–m], solubil (de transfer) [ARN–s] şi ribozomal [ARN–r].

ARN – m este sintetizat în timpul transcripţiei mesajului genetic (procesul de transcriere a informaţiei genetice conţinută de catena de ADN într-o secvenţă complementară de ARN – m) şi serveşte ca tipar pentru sinteza proteinelor. Pe lângă faptul că ARN – m preia informaţia genetică de la ADN are şi rolul de a transmite această informaţie prin translaţie organitelor citoplasmice (ribozomi) cu rol în sinteza proteinelor.

La ribovirusuri există un alt tip de acid ribonucleic şi anume ARN viral care are acelaşi rol biologic cu ADN celular sau viral.

Acidul ribonucleic MESAGER

E. W o l k i n şi L. A s t r a h a n (1958) au descoperit primii existenţa unui acid ribonucleic de un tip special, denumit mesager. Cercetările lor efec¬tuate la Eschichia coli au pus în evidenţă ca acest A R N-m are caracte¬ristici proprii, astfel că el poate fi diferenţiat de alte fracţii de A R N. Pentru punerea in evidenţă a A R N-m s-a fãcut următoarea experienţă bacterii de E. coil au fost infectate cu un bacteriofag, jar după două minute au fost trecute pe un mediu cu fosfor radioacfiv (P32). După trei minute bacteriile sunt spălate de mediul radioactiv şi apoi se realizează un extract bacterian, care este supus actiunţi dezoxiribotiucleazei ce hidrolizează A D N. Extra¬sul bacterian este centrifugat in gradient de densilate cu o soluţie de zaha¬roză şi în prezenţa ionilor de magneziu (Mg++) în concentraţie de 10 –4 M. În tubul centrifugei se obţin astfel mai multe straluri conţinind A R N ce au viteze de sedimentare diferite, care sunt separate prin găurirea fundului tubului si recoltarea conţinutului picătură cu picătură, numerotindu-se pi¬căturile. Primele sunt recuperate straturile cu viteză de sedimentare mai mare. La fiecare strat în parte se măsoară densitatea optică in U.V. cu lun¬gimea de undă de 2 600 A, pentru a obţine concentraţia în acizi nucleici, şi totodată se măsoară radioactivitatea.




Studiul in U.V. al densităţii optice aratp existenţa a două maxime cores¬punzătoare vitezelor de sedimentare 50 S şi 30 S, caracteristice particulelor ribozomlale bogate în A R N. Aceste straturi prezintă o tadioactivitate re¬dusă.

Măsurarea radioactivităţii diferitelor straturi arată că maximul se reali¬zează pentru stratul 20 S. A R N corespunzător acestei viteze de sedimen¬tare

reprezintă numai o mica fracţie din cantitatea totală de A R N, sinte¬tizată in timp scurt in prezenta P32. Prin hidroliza uşoară a acestei fracţii şi examenul său cromatografic, s-a constatat că A R N ce conţine nucleo¬tide radioactive are o compoziţie in baze similară cu A D N, dar în care timina esle înlocuită de uracil.

Acest fenomen poate fi evidenţiat şi prin realizarea unor hibrizi moleculari A D N — A R N – m, prin separarea în gradient cu clorură de cesium. S-a observat că 40 — 60% din A R N-m par¬ticipă la formarea hibridului molecular respectiv.

TAB!!??

Studiul cantitativ al bazelor azotate aflate in molecula de A R N-m, prezentat in tabelul de mai sus, arată că citozina + guanina variază procentual la diferite specii în limite relativ mari, însă această variaţie este foarte asemănătoare cu cea suferită de bazele corespunzătoare din A D N. Acesta este un argument important în sprijinul tezei că acest tip de A R N este complementar A D N şi purtătorul mesajului genetic. Un alt argument îi constituie raportul dintre bazele purinice şi pirimidinice care este aproximativ 1, la fel ca la A D N.

Într-o altă serie de experimente similare s-a marcat A R N-r din ribozoimi cu P32, pus la dispoziţia celulelor bacteriene timp mai lung înainte de începerea experienţei, dar A R N-m s-a marcat cn uridină C14 un timp scurt, în prezenţa ionilor de magneziu (Mg++) în concentraţie de 10-2 . Curba radioactivităţii A R N din ribozomi (P32) prezintă un maximum corespunzător fracţiei de sedimentare 70 S, datorită faptului că ribozoimii şi polisomii nu sunt distruşi în această experienţă. În ceea ce priveşte A R N-m, studiul radioactivităţii C14 a arătat ca acest tip de A R N nou sintetizat se găseşte legat în mare parte de ribozomi. Această fracţie de A R N total este capabilă de hibridare cn A D N, fapt care demonstrează că este vorba de A R N-m rapid sintetizat în prezenţa carbonului radioactiv (C14).

A R N-m are următoarele caracteristici: este sintetizat rapid in celulă, fapt evidenţiat prin experimentele amintite, este heterogen privind viteza de sedimentare şi respectiv greutatea moleculară, este capabil de hibridare cu o

catenă de A D N a cărei secvenţă de nucleotidă o copiează, este responsabil de
asocierea ribozomilor 70 S în polisomi şi are un rol important în sinteza proteinelor.

In ceea ce priveşte viteza de sedimentare, A R N-m de la E. coli asociat cu ribozomi face parte dintr-o fractie superioarä 70 S, insă A R N-m liber are o greutate molecularä mai redusă şi o viteză de sedimentare cuprinsă între 7 S şi 15 S, fiind deci heterogen. Se pare că heterogenitatea se datoreşte măririi genelor copiate din A D N. Prin separarea celor două catene de A D N s-a reuşit realizarea de hibrizi A R N-m A D N numai cu una din catene, fapt care indică posibilitatea de copiere a mesajului genetic numai a uneia dintre catene. La E. coli, de pildă, molecula de A R N-m conţine intre 900—1 500 nucleotide din cauză că proteinele au în medie între 300—500 aimnoacizi.

A R N-m este responsabil cu asocierea ribozomilor 70 S în polisomi cu o viteză de sedimentare care depăşeşte uneori chiar 100 S. S-a constatat expe¬rimental că blocarea formării polisomilor împiedică sinteza proteică din celulă.

În sfirşit, rolul A R N-m în sinteza proteică a fost demonstrat expetimental, prin adausul de A R N-m de la A D N bacteriofagic la un sisterm acelular de E. coli conţinând metaboliţi şi ribozomi. S-a observat o sinteză ra¬pidă de proteine specifice bacteriofagului.