Рибонуклеиновые кислоты

Рибонуклеи́новые кислоты

(РНК)

тип нуклеиновых кислот (См. Нуклеиновые кислоты), имеющих универсальное распространение в живой природе; содержат в качестве углеводного компонента рибозу (См. Рибоза), а в качестве азотистых оснований аденин и гуанин (Пуриновые основания) и урацил и цитозин (Пиримидиновые основания). В небольших количествах в состав Р. к. входят также некоторые др. производные пурина и пиримидина. Р. к. — 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 Р. к. имеет определённую последовательность нуклеотидов. В организме Р. к. находятся главным образом в виде комплексов с белками — рибонуклеопротеидов.

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

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

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

Рибосомные Р. к. (рРНК) входят в состав рибосом (См. Рибосомы) и составляют основную массу клеточных Р. к.; представлены Р. к. 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 Р. к. у организмов разных видов неодинаковы. Их биологическая роль не вполне выяснена, целостность их молекул необходима для биосинтеза белков в рибосомах.

Транспортные Р. к. (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, Р. к. (иРНК, или мРНК) представляют собой наиболее разнородную группу и играют роль матриц при биосинтезе белков в процессе трансляции (См. Трансляция) (считывания нуклеотидного кода и перевода его в определённую последовательность аминокислот в полипептидных цепях белков). Все виды Р. к. 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 Р. к., вероятно, играет регуляторную роль. Обнаружены также некоторые др. типы Р. к., 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.