Tipuri de Acizi RiboNucleici
În celulele diferitelor organisme au fost evidentiate trei tipuri de acizi ribonucleici: mesager [ARN–m], solubil (de transfer) [ARN–s] si ribozomal [ARN–r].
ARN – m este sintetizat în timpul transcriptiei mesajului genetic (procesul de transcriere a informatiei genetice continuta de catena de ADN într-o secventa complementara de ARN – m) si serveste ca tipar pentru sinteza proteinelor. Pe lânga faptul ca ARN – m preia informatia genetica de la ADN are si rolul de a transmite aceasta informatie prin translatie organitelor citoplasmice (ribozomi) cu rol în sinteza proteinelor.
La ribovirusuri exista un alt tip de acid ribonucleic si anume ARN viral care are acelasi rol biologic cu ADN celular sau viral.
Acidul ribonucleic MESAGER
E. W o l k i n si L. A s t r a h a n (1958) au descoperit primii existenta unui acid ribonucleic de un tip special, denumit mesager. Cercetarile lor efectuate la Eschichia coli au pus în evidenta ca acest A R N-m are caracteristici proprii, astfel ca el poate fi diferentiat de alte fractii de A R N. Pentru punerea in evidenta a A R N-m s-a fãcut urmatoarea experienta bacterii de E. coil au fost infectate cu un bacteriofag, jar dupa doua minute au fost trecute pe un mediu cu fosfor radioacfiv (P32). Dupa trei minute bacteriile sunt spalate de mediul radioactiv si apoi se realizeaza un extract bacterian, care este supus actiunti dezoxiribotiucleazei ce hidrolizeaza A D N. Extrasul bacterian este centrifugat in gradient de densilate cu o solutie de zaharoza si în prezenta ionilor de magneziu (Mg++) în concentratie de 10 –4 M. În tubul centrifugei se obtin astfel mai multe straluri continind A R N ce au viteze de sedimentare diferite, care sunt separate prin gaurirea fundului tubului si recoltarea continutului picatura cu picatura, numerotindu-se picaturile. Primele sunt recuperate straturile cu viteza de sedimentare mai mare. La fiecare strat în parte se masoara densitatea optica in U.V. cu lungimea de unda de 2 600 A, pentru a obtine concentratia în acizi nucleici, si totodata se masoara radioactivitatea.
Studiul in U.V. al densitatii optice aratp existenta a doua maxime corespunzatoare vitezelor de sedimentare 50 S si 30 S, caracteristice particulelor ribozomlale bogate în A R N. Aceste straturi prezinta o tadioactivitate redusa.
Masurarea radioactivitatii diferitelor straturi arata ca maximul se realizeaza pentru stratul 20 S. A R N corespunzator acestei viteze de sedimentare
reprezinta numai o mica fractie din cantitatea totala de A R N, sintetizata in timp scurt in prezenta P32. Prin hidroliza usoara a acestei fractii si examenul sau cromatografic, s-a constatat ca A R N ce contine nucleotide radioactive are o compozitie in baze similara cu A D N, dar în care timina esle înlocuita de uracil.
Acest fenomen poate fi evidentiat si prin realizarea unor hibrizi moleculari A D N — A R N – m, prin separarea în gradient cu clorura de cesium. S-a observat ca 40 — 60% din A R N-m participa 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, arata ca citozina + guanina variaza procentual la diferite specii în limite relativ mari, însa aceasta variatie este foarte asemanatoare cu cea suferita de bazele corespunzatoare din A D N. Acesta este un argument important în sprijinul tezei ca acest tip de A R N este complementar A D N si purtatorul mesajului genetic. Un alt argument îi constituie raportul dintre bazele purinice si pirimidinice care este aproximativ 1, la fel ca la A D N.
Într-o alta serie de experimente similare s-a marcat A R N-r din ribozoimi cu P32, pus la dispozitia celulelor bacteriene timp mai lung înainte de începerea experientei, dar A R N-m s-a marcat cn uridina C14 un timp scurt, în prezenta ionilor de magneziu (Mg++) în concentratie de 10-2 . Curba radioactivitatii A R N din ribozomi (P32) prezinta un maximum corespunzator fractiei de sedimentare 70 S, datorita faptului ca ribozoimii si polisomii nu sunt distrusi în aceasta experienta. În ceea ce priveste A R N-m, studiul radioactivitatii C14 a aratat ca acest tip de A R N nou sintetizat se gaseste legat în mare parte de ribozomi. Aceasta fractie de A R N total este capabila de hibridare cn A D N, fapt care demonstreaza ca este vorba de A R N-m rapid sintetizat în prezenta carbonului radioactiv (C14).
A R N-m are urmatoarele caracteristici: este sintetizat rapid in celula, fapt evidentiat prin experimentele amintite, este heterogen privind viteza de sedimentare si respectiv greutatea moleculara, este capabil de hibridare cu o
catena de A D N a carei secventa de nucleotida o copieaza, este responsabil de