2) углеводы
3) ферменты
4) РНК (+)
Наследственная информация хранится в последовательности нуклеотидов ДНК, расположенной в ядре, а для реализации этой информации в цитоплазме используется РНК. В процессе транскрипции на матрице участка ДНК синтезируется информационная, или матричная, РНК (мРНК), содержащая последовательность кодонов, соответствующую аминокислотной последовательности белка. После созревания мРНК покидает ядро через ядерные поровые комплексы и поступает к рибосомам.
В цитоплазме мРНК служит матрицей для трансляции: рибосома считывает кодоны, а транспортная РНК доставляет соответствующие аминокислоты; рибосомная РНК входит в состав рибосом и участвует в образовании пептидных связей. Таким образом, РНК является непосредственным переносчиком генетической информации от ядерной ДНК к белоксинтезирующему аппарату клетки. Липиды и углеводы выполняют преимущественно структурную и энергетическую функции, а ферменты являются белками-катализаторами и не служат носителями последовательности наследственной информации.
Данный механизм соответствует основному направлению передачи генетической информации: ДНК → РНК → белок. Исключение в отношении обратного направления реализуется при обратной транскрипции у ретровирусов, когда матрицей для синтеза ДНК служит РНК, однако это не меняет роли мРНК в переносе информации из клеточного ядра в цитоплазму эукариотической клетки.
| Вид РНК | Место образования и перемещения | Основная функция | Связь с передачей генетической информации |
|---|---|---|---|
| Информационная (матричная) РНК, мРНК | Синтезируется в ядре, затем экспортируется в цитоплазму | Переносит последовательность кодонов от гена к рибосоме | Главный непосредственный носитель информации для синтеза белка |
| Транспортная РНК, тРНК | Функционирует преимущественно в цитоплазме | Доставляет аминокислоты к рибосоме и распознаёт кодоны мРНК антикодоном | Обеспечивает соответствие кодонов мРНК и аминокислот |
| Рибосомная РНК, рРНК | Синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом | Формирует структурно-функциональное ядро рибосомы и катализирует трансляцию | Обеспечивает считывание мРНК и сборку полипептидной цепи |
| МикроРНК и малые интерферирующие РНК | Образуются из предшественников и действуют в цитоплазме и ядре | Регулируют стабильность мРНК и интенсивность трансляции | Модифицируют экспрессию генов после транскрипции |
| Малая ядерная РНК, snРНК | Функционирует преимущественно в ядре | Участвует в сплайсинге — удалении интронов из первичного транскрипта | Обеспечивает созревание мРНК перед её экспортом |
| Митохондриальная РНК | Синтезируется и используется в митохондриях | Участвует в реализации информации митохондриального генома | Подтверждает наличие самостоятельной системы экспрессии генов вне ядра |
Перед экспортом первичный транскрипт мРНК подвергается кэпированию, полиаденилированию и сплайсингу. Нарушение этих этапов может приводить к дефектному синтезу белков и изменению клеточной функции. Последовательность мРНК считывается рибосомой в направлении 5′→3′, а полипептид формируется от N- к C-концу. Следовательно, отмеченный вариант отражает универсальный для эукариот принцип передачи генетической информации из ядра к цитоплазматическому аппарату трансляции.