Vi forklarer, hvad RNA er, hvordan dets struktur er og de forskellige funktioner, det udfører. Også dens klassificering og forskelle med DNA.
Hvad er RNA?
RNA (ribonukleinsyre) er en af de nukleinsyrer elementaler til liv, der sammen med DNA (deoxyribonukleinsyre) er ansvarlig for syntesen af protein og genetisk arv.
Denne syre er til stede i begge celler prokaryoter Hvad eukaryoter, og endda som unikke genetisk materiale visse typer vira (RNA-vira). Den består af en molekyle i form af en enkelt kæde af nukleotider (ribonukleotider) dannet igen af et sukker (ribose), et fosfat og en af de fire nitrogenholdige baser, der udgør genetisk kode: adenin, guanin, cytosin eller uracil.
Det er generelt et lineært, enkeltstrenget (enkeltkædet) molekyle og opfylder en række funktioner inden for celle, hvilket gør det til en alsidig eksekutør af informationen indeholdt i DNA.
RNA blev opdaget sammen med DNA i 1867 af Friedrich Miescher, som kaldte dem nuklein og isolerede dem fra cellekerne, selvom dets eksistens senere også blev bekræftet i prokaryote celler, ingen kerne. Metoden til syntese af RNA i cellen blev senere opdaget af den spanske Severo Ochoa Albornoz, vinder af Nobelprisen i medicin i 1959.
Forstå hvordan RNA virker og hvad dets betydning for livet og udvikling tilladt fremkomsten af forskellige afhandling om livets oprindelse, som f.eks. den, der intuiterer, at denne nukleinsyres molekyler var de første former for liv, der eksisterede (i Hypotese af RNA-verdenen).
RNA struktur
Både DNA og RNA består af en kæde af enheder kendt som monomerer, som gentages og kaldes nukleotider. Nukleotider er forbundet med negativt ladede phosphodiesterbindinger. Hvert af disse nukleotider består af:
- Et pentose (5-kulstof sukker) sukkermolekyle kaldet ribose (bortset fra deoxyribose i DNA).
- En phosphatgruppe (salte eller estere af phosphorsyre).
- En nitrogenholdig base: adenin, guanin, cytosin eller uracil (i sidstnævnte adskiller det sig fra DNA, som har Thymin i stedet for Uracil).
Disse komponenter er organiseret baseret på tre strukturelle niveauer:
- Primært niveau. Den består af den lineære sekvens af nukleotider, der definerer følgende strukturer.
- Sekundært niveau. RNA foldes tilbage på sig selv på grund af intramolekylær baseparring. Sekundær struktur er den form, den tager under foldning: helix, løkke, hårnålesløjfe, multi-løkke, indre løkke, bule, pseudo-knude osv.
- Tertiært niveau. Selvom RNA ikke danner en dobbelt helix som DNA i sin struktur, har det en tendens til at danne en enkelt helix som en tertiær struktur, da det atomer de interagerer med det omgivende rum.
RNA funktion
RNA opfylder mange funktioner. Den vigtigste er proteinsyntese, hvor den kopierer den genetiske rækkefølge indeholdt i DNA for at bruge den som en standard i fremstillingen af proteiner og enzymer og forskellige stoffer, der er nødvendige for cellen og organismen. For at gøre dette bruger den ribosomer, der fungerer som en slags molekylær proteinfabrik, og den gør det ved at følge det mønster, der er trykt af DNA.
RNA typer
Der er flere typer RNA, afhængigt af deres primære funktion:
- Messenger eller kodende RNA (mRNA). Det er ansvarligt for at kopiere og transportere den nøjagtige aminosyresekvens af DNA til ribosomerne, hvor instruktionerne følges og proteinsyntesen fortsætter.
- Overfør RNA (tRNA). Er om polymerer kort på 80 nukleotider, som har til opgave at overføre aminosyrer til ribosomer, som vil fungere som samlemaskiner, og bestille de korrekte aminosyrer langs messenger RNA (mRNA) molekylet baseret på den genetiske kode.
- Ribosomalt RNA (rRNA). De findes i cellens ribosomer, hvor de kombineres med andre proteiner. De fungerer som katalytiske komponenter til at "svejse" peptidbindingerne mellem aminosyrerne i det nye protein, der bliver syntetiseret. Således fungerer de som ribozymer.
- Regulatoriske RNA'er. De er komplementære stykker af RNA, der er placeret i specifikke områder af mRNA eller DNA, og som kan udføre forskellige opgaver: interferere med replikation for at undertrykke specifikke gener (RNAi), hæmme transkription (antisense RNA) eller regulere genekspression (cRNA lang).
- Katalysator RNA. De er stykker af RNA, der fungerer som biokatalysatorer på selve synteseprocesserne for at gøre dem mere effektive. Derudover sikrer de den korrekte udvikling af disse processer.
- Mitokondriel RNA. Siden mitokondrier Celler har deres eget proteinsyntesesystem, de har også deres egne former for DNA og RNA.
RNA og DNA
Forskellen mellem RNA og DNA er først og fremmest baseret på deres konstitution: RNA har en anden nitrogenbase (uracil) end thymin og er sammensat af et andet sukker end deoxyribose (ribose).
Derudover har DNA en dobbelt helix i sin struktur, det vil sige, at det er et mere komplekst og stabilt molekyle. RNA er et enklere, mindre molekyle, der har en meget kortere levetid i vores celler.
DNA fungerer som en informationsbank: det er et ordnet mønster af grundstofsekvensen, der giver os mulighed for at opbygge proteinerne i vores krop. RNA'et er dets læser, transkriberer og udfører: den, der har ansvaret for at læse koden, fortolke den og materialisere den.