Biochemický slovník

Procházet slovníkem pomocí tohoto rejstříku

Speciální | A | Á | B | C | Č | D | Ď | E | É | Ě | F | G | H | CH | I | Í | J | K | L | M | N | Ň | O | Ó | P | Q | R | Ř | S | Š | T | Ť | U | Ú | Ů | V | W | X | Y | Ý | Z | Ž | VŠE

Stránka: (Předchozí) 1 2 3 4 5 6 (Další)
VŠE

R

ribozymy

angl. ribonucleic enzymes nebo ribozymes, ribonukleové kyseliny s katalytickou aktivitou. Byly popsány především ribozymy působící na RNA (viz sestřih RNA); jistou enzymovou funkci vykazují i rRNA. Existence RNA s enzymovou aktivitou vede k domněnce, že prvotními biopolymery v evoluci mohly být nukleové kyseliny a že tedy proteiny vznikly později. Za objev katalytických vlastností RNA získali roku 1989 S. Altman a T. R. Cech Nobelovu cenu.

RNA

ribonukleová kyselina, angl. ribonucleic acid, lineární polymer ribonukleotidů (A,G,C,U), spojených fosfodiesterovými vazbami. Na rozdíl od DNA je pouze jednořetězcová. Je syntetizována procesem transkripce podle DNA, v níž je uložena informace o pořadí ribonukleotidů ve vznikající RNA (princip komplementarity bází). RNA většinou podléhá dalším úpravám (viz posttranskripční modifikace). Rozlišujeme několik základních typů RNA, které se liší prostorovou strukturou a zejména funkcí:

ribosomální RNA (rRNA), podílející se spolu s několika desítkami specifických bílkovin na výstavbě a katalytické funkci ribosomů;
transferová RNA (tRNA), na kterou se v procesu proteosyntézy kovalentně vážou proteinogenní aminokyseliny;
messenger RNA (někdy též mediátorová RNA, mRNA nebo též informační RNA, iRNA), jejíž funkcí je přenášet informaci o primární struktuře určité bílkoviny z místa uložení (DNA, genu) na místo proteosyntézy (ribosom);
heterogenní jaderná RNA (angl. heterogenous nuclear RNA, hnRNA), makromolekulární prekursor mRNA u eukaryot;
virová RNA, v níž je uložena genetická informace u RNA-virů, strukturně se podobající polycistronní prokaryotní mRNA;
RNA podílející se na výstavbě a funkci dalších nukleoproteinových komplexů, jako jsou spliceosomy, RISC (viz RNA-interference), částice rozpoznávající signál (SRP), telomerasy a další.

RNA-interference

zkr. RNAi, angl. RNA interference, mechanismus, jímž jsou v buňkách likvidovány dvouřetězcové molekuly RNA (double-stranded RNA, dsRNA). Předpokládá se, že tento mechanismus vznikl jako obrana buněk proti infekci virovou dsRNA. Při využití v genovém inženýrství může být specifická dsRNA do buňky vpravena mikroinjekcí, elektroporací apod. V současnosti se tato metoda hojně využívá k cílenému útlumu exprese určitých genů (gene knock-out, gene silencing nebo RNA silencing). Využívá se toho, že vložený řetězec RNA, který je komplementární k buněčné mRNA, s ní může vytvořit dsRNA. Tato dvouřetězcová RNA je pak mechanismem RNAi likvidována a nemůže vstoupit do procesu translace.

Nejznámější mechanismus RNAi je následující:
rna-interference.schema.01.jpg

1. dsRNA je v buňce rozštěpena specifickou endonukleasou zvanou DICER. Vznikají tak krátké dvouřetězcové oligonukleotidy obsahující 20 až 25 párů bází, zvané siRNA (short-interfering RNA).

2. siRNA se naváže na specifický proteinový komplex RISC (RNA-induced silencing complex), který řetězce oddělí od sebe a na jeden z nich (antisense RNA) naváže molekulu komplementární mRNA.

3. Takto vzniklý komplex vykazuje endonukleasovou aktivitu a je schopen navázanou mRNA rozštěpit a znemožnit, aby byla použita jako templát pro translaci. Fragmenty mRNA se odpojí a celý proces (od bodu 2) se může opakovat. Tímto způsobem může jedna molekula siRNA pomoci vyhledat a inaktivovat mnoho molekul určité mRNA.

4. Specifická RNA-dependentní-RNA-polymerasa, vyskytující se u všech eukaryot kromě hmyzu a savců, může jednotlivé řetězce siRNA navázané na mRNA využít jako primery a prodloužit dvouřetězcové úseky RNA. Ty se pak stanou substrátem pro DICER (viz bod 1) a cyklus se opakuje. Jedna molekula antisense RNA (nebo dsRNA) tak může způsobit likvidaci velkého počtu molekul mRNA.

Dalším typem antisense RNA vyskytujícím se přirozeně v buňkách je pre-micro RNA. Tyto molekuly jsou syntetizovány podle určitých nekódujících úseků DNA a podílejí se na regulaci exprese určitých genů. Obsahují vlásenkovité struktury, které připomínají dsRNA, a jsou proto štěpeny DICERem za vzniku mikro RNA (miRNA), která se váže na RISC. Mohou zabránit translaci mRNA, která je k jednomu z řetězců komplementární.

Za objev RNA-interference (tlumení exprese genů dvouřetězcovou RNA) získali roku 2006 A. Z. Fire a C. C. Mello Nobelovu cenu.

RNA-polymerasa

přesněji DNA-dependentní-RNA-polymerasa, EC 2.7.7.6, angl. RNA polymerase, enzym ze třídy transferas katalyzující biosyntézu RNA v procesu transkripce: (NMP)_n+ NTP → (NMP)_n+1+ PP_i , kde (NMP)_nje prodlužující se oligoribonukeotid a NTP ribonukleosidtrifosfát. RNA-polymerasa je tvořena několika podjednotkami s některými specifickými funkcemi; např. σ-podjednotka u prokaryot zajišťuje vazbu enzymu na promotor, a tím iniciaci transkripce.

Robinson Robert

anglický bioorganický chemik (1886–1975), Nobelova cena (chemie, 1947) za výzkum biologicky aktivních rostlinných produktů, zejména alkaloidů. Zabýval se strukturou a syntézou mnoha různých organických látek biologického významu; studoval barviva anthokyaniny a flavonoidy, syntetizoval alkaloidy morfin (1925) a strychnin (1946), jeho výzkumy umožnily syntézu penicilinu a některých antimalarických léčiv. Kromě vědy se intenzivně zabýval šachy – za zmínku stojí jeho kniha The Art and Science of Chess: A Step-by-Step Approach. V roce 1939 byl povýšen do šlechtického stavu.

Rodbell Martin

Rodbell Martin-1 americký biochemik (1925–1998), Nobelova cena (za fyziologii a lékařství, 1994) za objev G-proteinů a jejich role při přenosu signálu do buněk (spolu s A. G. Gilmanem). Až do doby Rodbellových objevů se věřilo, že pro přenos signálu do buněk postačují dvě bílkovinné molekuly: membránový receptor (aktivovaný vazbou prvního posla, např. hormonu) a intracelulární enzym (např. adenylátcyklasa), který syntetizuje druhého posla. Rodbell prokázal, že pro přenos signálu mezi receptorem a „výkonným“ enzymem je často nezbytná další bílkovinná molekula, která váže GTP a která byla nazvána G-protein. Přes počáteční nedůvěru k této převratné koncepci bylo brzy objeveno několik desítek G-proteinů a teorie kaskádovitého přenosu signálu byla obecně přijata.

Rose Irwin

americký biochemik ( Irwin Rose 1926–2015), Nobelova cena (chemie, 2004) za objev odbourávání proteinů zprostředkované ubiquitinem (spolu s A. Hershkem a A. Ciechanoverem). Studoval biochemii, během II. světové války sloužil u námořnictva jako radista. V letech 1954–63 působil na lékařské fakultě University of Yale, kde ve spolupráci s oběma dalšími laureáty prokázal, že intracelulární odbourávání proteinů je kontrolovaný proces probíhající za spotřeby energie. Proteiny určené k degradaci jsou označeny připojením molekuly polypeptidu ubiquitinu. Takto označený protein je rozpoznán proteasomem a hydrolyticky rozštěpen na peptidy a aminokyseliny. Výsledky laureátů jsou využívány v medicíně, kde je např. klinicky testován inhibitor proteasomu, používaný proti onemocnění mnohočetným myelomem (rakovinové onemocnění postihující určitý typ lymfocytů). Při šlechtění rostlin lze řízenou degradací proteinů pomocí ubiquitinu zabránit tvorbě vlastního pylu (samoopylení) a tím možné genetické degeneraci.

rostliny C3, C4 a CAM

angl. C₃, C₄ a CAM plants, rozlišení rostlin podle způsobu fixace CO₂ při fotosyntéze. U rostlin C₃ reaguje CO₂ s ribulosa-1,5-bisfosfátem za katalýzy enzymem RUBISCO a prvním detekovatelným produktem je tříuhlíkatý (proto C₃) meziprodukt glukogenese 3-fosfoglycerát. Do této skupiny patří většina rostlin mírného pásma. Nevýhodou tohoto způsobu fixace CO₂ je to, že v důsledku nízkého parciálního tlaku CO₂ v atmosféře a vysokého parciálního tlaku O₂ zde probíhá poměrně intenzivní fotorespirace. U rostlin C₄ je primárním akceptorem CO₂ fosfoenolpyruvát a vzniká čtyřuhlíkatý oxalacetát (viz cyklus C₄-rostlin); mezi C₄-rostliny patří mnohé tropické rostliny, z našich pak zejména kukuřice. Rostliny CAM (Crassulacean Acid Metabolism – metabolismus kyselin u tučnolistých) v noci fixují CO₂ podobným způsobem jako C₄-rostliny, uchovávají malát ve vakuolách a ve dne, kdy je dostatek světla a tedy i ATP a NADPH, realizují Calvinův cyklus; je tedy u nich časově oddělena fixace CO₂ od jeho využití. Tyto rostliny, např. kaktusovité nebo agávovité, jsou adaptovány na horké a suché podnebí tím, že během dne mohou mít uzavřené průduchy a brání se tak vysychání.

Rothman James Edward

americký buněčný biolog (nar. 1950), Nobelova cena (za fyziologii a lékařství, 2013) za studii regulace vesikulárního transportu (spolu s R. W. Schekmanem a T. C. Südhofem). Je bakalářem fyziky, titul Ph.D. získal v oboru biologická chemie. Nejdříve studoval glykosylaci membránových proteinů, poté se soustředil na cílení transportu (angl. trafficking) buněčných vesikulů – váčků, které zajišťují intracelulární transport hormonů, růstových faktorů a dalších molekul (viz transport bílkovin kotranslační a posttranslační). Jejich správné cílení totiž podmiňuje mnoho zásadních fyziologických funkcí, např. buněčné dělení, komunikaci nervových buněk, sekreci hormonů nebo příjem živin.

rovnice Goldmanova

též Goldmanova–Hodgkinova–Katzova rovnice, angl. Goldman equation, vztah umožňující vypočítat membránový potenciál (Δφ) pomocí intracelulárních (i) a extracelulárních (e) koncentrací nejdůležitějších iontů (Na⁺, K⁺, Cl⁻) a pomocí koeficientůbpropustností P těchto iontů membránou:

\( \Delta \phi= \frac{RT}{F} ln \frac{ P_{Na} [ Na^{+}]_e +P_{K} [ K^{+}]_e + P_{Cl} [ Cl^{-} ]_i }{P_{Na} [ Na^{+}]_i +P_{K} [ K^{+}]_i + P_{Cl} [ Cl^{-} ]_e} \)

Vzhledem k tomu, že koncentrace iontů na obou stranách membrány se příliš nemění, jsou prudké změny membránového potenciálu, charakteristické např. pro vedení nervového vzruchu, způsobeny náhlými změnami pasivní propustnosti iontů (viz pasivní transport, iontové kanály).