Строение рибонуклеиновой кислоты

Биохимики внимательно изучили клетку и обнаружили, что нуклеиновых кислот в ней не одна, а две. Кроме ДНК, есть еще рибонуклеиновая кислота, про которую пока ничего не было сказано. Теперь самое время это сделать.

Итак, рибонуклеиновая кислота, сокращенно РНК.

Название РНК очень похоже на ДНК не случайно. В строении этих кислот отмечены лишь небольшие различия. В названии РНК отсутствует приставка «дезокси». «Дез» на языке химиков означает «без», «окси» — кислород. Иначе говоря, дезоксирибоза — это сахар рибоза без кислорода. В отличие от ДНК, РНК включает в себя сахар, у которого все атомы кислорода на месте. Второе отличие — в составе оснований. Одно из них, а именно тимин, заменено на очень похожую молекулу урацила. Остальные основания те же, что и в ДНК. Как видите, разница между ДНК и РНК не очень большая: сахар дезоксирибоза заменен в РНК на рибозу, а основание тимин на урацил.

РНК также была найдена в ядрах. Поэтому ее и назвали нуклеиновой. Но впоследствии оказалось, что РНК совсем не похожа на свою сестру — «домоседку» ДНК, которая из ядер никуда не отлучается. РНК в полном смысле слова непоседа. Ее можно встретить и в ядрах, и в цитоплазме; причем специальные опыты показали, что молекулы ее действительно синтезируются в ядрах и выходят в цитоплазму.

Это качество РНК и натолкнуло ученых на предположение, что именно она выполняет роль промежуточной матрицы, участвующей в синтезе клеточных белков. Уж очень многое указывало на ее причастность к этому. Во-первых, она возникала в ядре, а потом с какой-то стати отправлялась в далекое путешествие в цитоплазму клетки. Во-вторых, слишком уж она была похожа на хранителя генетической записи — ДНК. Не может быть, рассуждали ученые, чтобы такое удивительное подобие было случайностью. Стоило Крику и Уотсону предложить гипотезу функционирования ДНК как генетической матрицы, и сразу же нашлись ученые, уверенно заявившие: с помощью РНК проще простого переписать запись ДНК. Буквы обеих молекул совпадают, строение совпадает, следовательно, против слов в ДНК (какого-нибудь АТГАЦГГАТ) выстроится молекула РНК, копирующая эту запись (лишь тимин надо заменить урацилом). Но ведь предположение — еще не доказательство. Чтобы прийти к окончательному выводу, не хватало точных данных о роли РНК в синтезе белков. РНК действительно выходит в цитоплазму, но что она там делает? Исследования состава рибосом установили, что эти фабрики белка наполовину состоят из рибонуклеиновой кислоты. Вот уж тут, конечно, ученые в полный голос заговорили о связи между ДНК, РНК и белком. Столь высокое содержание РНК в рибосомах объяснили тем, что эта нуклеиновая кислота, неся с собой «приказы» ДНК, уходит из ядра, проплывает в цитоплазму, там соединяется с рибосомами, и такие «заряженные» рибосомы приступают к синтезу белка. Рибосом в клетке много, каждая из них заряжена своей РНК, ответственной за синтез своего белка, поэтому в клетке вырабатываются все нужные ей сорта белков.

К 1958 году это представление о взаимоотношениях ДНК, РНК и белка прочно укрепилось. Большинство ученых согласилось, что РНК печатается на ДНК, потом объединяется с рибосомами, и по их команде рибосомы приступают к исполнению своих служебных обязанностей. Все «улики» против РНК сошлись, и ее участие в загадочном управлении деэоксирибонуклеиновой кислотой белковых фабрик клеток стали считать твердо установленным. Но то, что ученые приняли за стройную теорию, оказалось миражем.