Haben Prokaryoten RNA: Warum, wie und detaillierte Einblicke

Prokaryoten enthalten wie alle anderen Organismen RNA.

Also auf die Frage „Haben Prokaryonten RNA?“ ja, das tun sie absolut. RNA ist in vielen Formen für die Proteinsynthese in allen Organismen unabhängig von ihrer Kernorganisation essentiell. Die Translation, dh der Prozess, durch den Proteine ​​synthetisiert werden, hängt im Wesentlichen von der RNA ab.

Das Fehlen eines Kerns unterscheidet Prokaryoten von Eukaryoten. Infolgedessen fehlen Prokaryonten mehrere RNA-Moleküle, die im Kern wirken. Die meisten langen nichtkodierenden RNA (lncRNA) und verwandte Formen [Enhancer-RNA oder eRNA, zirkuläre RNA oder circRNA usw.] fehlen in Prokaryonten

 Aufgrund des Fehlens eines Kerns und winziger Genome verbleiben Prokaryonten nur noch kurze intragene Regionen. Die Menge an lncRNA wächst mit der Genomgröße und dem Anteil der nichtkodierenden DNA. Die Entstehung von lncRNA scheint ein später evolutionärer Prozess zu sein.

Haben Prokaryonten RNA-Polymerase?

Für den Transkriptionsprozess besitzen Prokaryonten Rna-Polymerase.

Transkription ist der Prozess der Codierung eines Gens in seine entsprechende mRNA. RNA-Polymerase ist das Enzym, das das Gen in mRNA umwandelt.

Da das prokaryontische Gen klein und im Vergleich zu Eukaryonten nicht so komplex ist, haben Prokaryonten eine einzige RNA-Polymerase, um alle ihre Gene zu transkribieren. In E. coli, RNA-Polymerase ist ein Pentamer, dh sie besteht aus insgesamt fünf Polypeptid-Untereinheiten, von denen zwei identisch sind.

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Wie die RNA-Polymerase funktioniert
Bild: Wikipedia

 Das Polymerase-Kernenzym besteht aus vier Untereinheiten, die mit den Buchstaben bezeichnet werden ααβ und β. Nachdem ein Gen transkribiert wurde, verbinden sich diese Untereinheiten, und wenn die Transkription abgeschlossen ist, zerlegen sie sich, wobei jede Komponente einen bestimmten Zweck hat.

Haben Prokaryonten eine RNA-Verarbeitung?

Prokaryoten führen die Verarbeitung nur für durch ribosomale RNA und tRNA.

Die Verarbeitung von RNA ist ein Prozess, den die meisten neu synthetisierten RNA durchlaufen müssen, um funktionsfähig zu werden. Um in ihre funktionelle Form überführt zu werden, müssen die meisten frisch produzierten RNAs auf verschiedene Weise verändert werden.

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Wie DNA transkribiert wird, um mRNA zu bilden
Bild: Wikipedia

Prokaryotische oder bakterielle mRNA (Messenger-RNA) ist die einzige Ausnahme von dieser Regel, da sie nicht verarbeitet, sondern direkt in Protein übersetzt wird. Die ersten Transkripte sowohl von rRNAs als auch von tRNAs müssen jedoch sowohl in prokaryotischen als auch in prokaryotischen Prozessen eine Reihe von Verarbeitungsaktivitäten durchlaufen eukaryotische Zellen.

Machen Prokaryoten RNA-Prozessierung?

Prokaryoten führen RNA-Prozessierung durch.

Prokaryonten müssen alle anderen vorhandenen und produzierten RNAs außer mRNA verarbeiten. Dazu gehören Transfer-RNA (tRNA) und ribosomale RNA (rRNA).

Die grundlegende Verarbeitung von ribosomalen und Transfer-RNAs in prokaryotische und eukaryotische Zellen ist eigentlich nicht viel anders. Eukaryoten enthalten insgesamt vier ribosomale RNA-Typen, von denen drei (die 28S, 18S, und 5.8S-rRNAs) werden durch Spaltung des gleichen langen Vorläufer-Transkripts, das als prä-rRNA bekannt ist, hergestellt.

Prokaryoten haben nur drei ribosomale RNAs (23S, 16S und 5S), die den 28S-, 18S- und 5S-rRNAs ähnlich sind, die in gefunden werden eukaryotische Zellen und werden aus demselben Prä-rRNA-Transkript generiert. Dies zeigt auch, dass sie in der Funktion ähnlich sind.

Haben Prokaryonten RNA-Spleißen?

Prokaryoten müssen im Wesentlichen nicht gespleißt werden.

Spleißen ist die Verarbeitung von hnRNA (heteronukleare RNA), um sie in mRNA umzuwandeln. Es wird als posttranskriptioneller Schritt angesehen dh ein Schritt nach der Transkription und vor der Übersetzung.

Der Umwandlungsprozess hnRNA zu mRNA beinhaltet das Entfernen der nicht-kodierenden Teile der Gene, auch genannt Introns. Die Codierung wird wiederhergestellt oder Exons werden zur mRNA zusammengefügt.

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Wie RNA-Spleißen stattfindet
Bild: Wikipedia

Aber dieser Prozess ist unnötig in Prokaryotische Zellen da das Gen selbst in ihnen sehr begrenzt ist. Die Verarbeitung der RNA würde eine Verschwendung von Ressourcen der Zelle bedeuten, daher hat das Gen selbst nur kodierende Regionen.

Dies bedeutet, dass die mRNA ausschließlich aus Exons besteht und so wie sie ist in Protein übersetzt werden kann.

Haben Prokaryonten sowohl DNA als auch RNA?

In der Natur haben die meisten Organismen sowohl RNA als auch DNA, auch Prokaryoten.

 DNA und RNA sind für das reibungslose Funktionieren der Zelle und ihrer Funktionen gleichermaßen wichtig. Sie haben unterschiedliche Funktionen und Anforderungen.

Obwohl beide Nukleinsäuren sind, wird DNA aufgrund ihrer stabilen Struktur und chemischen Zusammensetzung als genetisches Material bevorzugt. Obwohl RNA nicht so stabil ist, ist sie definitiv vielseitiger.

RNAs können auf mehr als eine Weise funktionieren, aber mRNA, rRNA und tRNA sind alle sehr wichtig, damit eine Zelle die Gene umwandeln kann, die in ihrem DNA in die Proteine, die sie exprimieren möchten.

Haben Prokaryonten zirkuläre RNA?

Bei einigen Prokaryonten wurde zirkuläre RNA gefunden.

RNA ist typischerweise einzelsträngig und ist entweder intermittierend verfügbar oder existiert einfach in einer polymeren Form, um die Stabilität aufrechtzuerhalten. Die Tatsache, dass zirkuläre RNA existiert, ist ein Beweis für diese Annahme.

Zirkuläre RNA oder circRNA in Archaeen sind typischerweise herausgeschnittene oder kompliziert geschnittene tRNA-Segmente, die eine kreisförmige Form gebildet haben, damit sie stabil existieren können. Bei den meisten Archaeen scheint es, dass keine circRNA aus kodierenden Genen produziert wird.

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Vereinfachte tRNA-Struktur
Bild: Wikipedia

Sulfolobus Acidocaldarius, ein Archaeon, hat mehrere dieser circRNAs behalten. In Eubakterien gibt es fast keine circRNA, mit nur wenigen faszinierenden Möglichkeiten in Bezug auf rRNAs und tRNAs.

Warum haben Prokaryonten nur eine RNA-Polymerase?

Die prokaryontische Transkription verwendet eine einzige RNA-Polymerase zur Codierung aller ihrer Gene.

RNA-Polymerase-Enzym wandelt die Gene in der DNA in mRNA um. Sie kommen in allen Organismen in der Natur vor und sind für sie essentiell Proteinsynthese. Der Grund, warum Prokaryoten im Vergleich zu den drei in Eukaryoten eine einzige RNA-Polymerase haben, ist ziemlich einfach.

Sie haben eine kleine Chromosom und eine sehr kleine Menge an Genen. Also mehr als einen zu haben RNA-Polymerase die Gene auf einem Chromosom zu codieren, wäre eine Verschwendung der Ressourcen der Zelle. Außerdem entstanden Prokaryoten lange vor Eukaryoten und sind daher im Vergleich zu letzteren viel weniger komplex in der Organisation.

Dieselbe RNA-Polymerase transkribiert alle Gene in Prokaryonten. In E. coli, RNA-Polymerase ist ein Pentamer, das aus fünf Polypeptideinheiten besteht, von denen zwei gleich sind. Das Polymerase-Kernenzym besteht aus vier Untereinheiten, die als bezeichnet werden ααβ und β′ mit einer weiteren zusätzlichen Untereinheit, um das Holoenzym zu bilden.

Eine Polymerase muss alle fünf Untereinheiten haben, um als a zu funktionieren Holoenzym (Ein Holoenzym ist ein biochemisch aktive Verbindung bestehend aus einem Enzym und seinem Coenzym).

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