rna

Biolog

2022

Pojasnimo, kaj je RNK, kakšna je njena struktura in različne funkcije, ki jih opravlja. Tudi njegova klasifikacija in razlike z DNK.

RNA je prisotna tako v prokariontskih kot v evkariontskih celicah.

Kaj je RNA?

RNA (ribonukleinska kislina) je ena izmed nukleinska kislina elementali za življenje, ki je skupaj z DNK (deoksiribonukleinska kislina) odgovoren za sintezo beljakovine in genetsko dedovanje.

Ta kislina je prisotna v obeh celicah prokariotov Kaj evkariontov, in celo kot edinstven genetski material nekatere vrste virusov (RNA virusi). Sestavljen je iz a molekula v obliki ene same verige nukleotidov (ribonukleotidov), ki jih tvorijo sladkor (riboza), fosfat in ena od štirih dušikovih baz, ki sestavljajo genetska koda: adenin, gvanin, citozin ali uracil.

Na splošno je linearna, enoverižna (enoverižna) molekula in opravlja različne funkcije znotraj celica, zaradi česar je vsestranski izvajalec informacij, ki jih vsebuje DNK.

RNA je leta 1867 poleg DNK odkril Friedrich Miescher, ki jih je poklical nuklein in jih izolirali od celično jedro, čeprav je bil njegov obstoj pozneje preverjen tudi v prokariontske celice, brez jedra. Način sinteze RNA v celici je pozneje odkril Španec Severo Ochoa Albornoz, dobitnik Nobelove nagrade za medicino leta 1959.

Razumeti, kako deluje RNA in kakšen je njen pomen za življenje in evolucijo dovolil nastanek različno diplomsko nalogo o izvoru življenja, kot je tisti, ki sluti, da so bile molekule te nukleinske kisline prve oblike življenja, ki so obstajale (v Hipoteza sveta RNA).

Struktura RNA

Nukleotidi so sestavljeni iz molekule sladkorja pentoze, imenovane riboza.

Tako DNK kot RNA sta sestavljeni iz verige enot, znanih kot monomeri, ki se ponavljajo in se imenujejo nukleotidi. Nukleotidi so med seboj povezani z negativno nabitimi fosfodiestrovskimi vezmi. Vsak od teh nukleotidov je sestavljen iz:

  • Molekula sladkorja pentoze (5-ogljični sladkor), imenovana riboza (razen deoksiriboze v DNK).
  • Fosfatna skupina (soli ali estri fosforjeve kisline).
  • Dušikova baza: adenin, gvanin, citozin ali uracil (v slednjem se razlikuje od DNK, ki ima namesto uracila timin).

Te komponente so organizirane na podlagi treh strukturnih ravni:

  • Primarna raven. Sestavljen je iz linearnega zaporedja nukleotidov, ki opredeljujejo naslednje strukture.
  • Sekundarna raven. RNA se zaradi intramolekularnega parjenja baz zloži nazaj nase. Sekundarna struktura je oblika, ki jo zavzame med zlaganjem: vijačnica, zanka, zanka za lasnice, več zanka, notranja zanka, izboklina, psevdovozel itd.
  • Terciarna raven. Čeprav RNA v svoji strukturi ne tvori dvojne vijačnice kot DNK, se nagiba k tvorbi ene same vijačnice kot terciarne strukture, saj njena atomi sodelujejo z okoliškim prostorom.

Funkcija RNA

RNA opravlja številne funkcije. Najpomembnejša je sinteza beljakovin, pri kateri kopira genetski red, ki ga vsebuje DNK, da ga uporabi kot standard pri izdelavi beljakovin in encimi ter različne snovi, potrebne za celico in organizem. Za to uporablja ribosome, ki delujejo kot nekakšna tovarna molekularnih beljakovin, in to po vzorcu, ki ga natisne DNK.

Vrste RNA

Obstaja več vrst RNA, odvisno od njihove primarne funkcije:

  • Messenger ali kodirna RNA (mRNA). Odgovoren je za kopiranje in prenašanje natančnega aminokislinskega zaporedja DNK do ribosomov, kjer se sledijo navodila in poteka sinteza beljakovin.
  • Prenos RNA (tRNA). Gre za približno polimeri manj kot 80 nukleotidov, ki imajo nalogo prenašati aminokisline na ribosome, ki bodo delovali kot montažni stroji in na podlagi genetske kode naročali pravilne aminokisline vzdolž molekule sporočilne RNA (mRNA).
  • Ribosomska RNA (rRNA). Najdemo jih v ribosomih celice, kjer se združujejo z drugimi beljakovinami. Delujejo kot katalitične komponente za "svarivanje" peptidnih vezi med aminokislinami novega proteina, ki se sintetizira. Tako delujejo kot ribocimi.
  • Regulatorne RNA. So komplementarni deli RNA, ki se nahajajo v določenih regijah mRNA ali DNK in lahko opravljajo različne naloge: motijo ​​​​podvajanje za zatiranje specifičnih genov (RNAi), zavirajo transkripcijo (antisense RNA) ali uravnavajo ekspresijo genov (cRNA long).
  • Katalizatorska RNA. So kosi RNA, ki delujejo kot biokatalizatorji na samih sinteznih procesih, da bi bili učinkovitejši. Poleg tega zagotavljajo pravilen razvoj teh procesov.
  • Mitohondrijska RNA. Odkar mitohondrije Celice imajo svoj sistem sinteze beljakovin, imajo tudi svoje oblike DNK in RNA.

RNA in DNK

RNA je manjša in bolj kompleksna molekula kot DNK.

Razlika med RNA in DNK temelji predvsem na njihovi sestavi: RNA ima dušikovo bazo (uracil), ki ni timin, in je sestavljena iz drugačnega sladkorja kot deoksiriboza (riboza).

Poleg tega ima DNK v svoji strukturi dvojno vijačnico, torej je bolj kompleksna in stabilna molekula. RNA je enostavnejša, manjša molekula, ki ima v naših celicah veliko krajšo življenjsko dobo.

DNK služi kot informacijska banka: je urejen vzorec elementarnega zaporedja, ki nam omogoča gradnjo beljakovin v našem telesu. RNA je njen bralec, prepisovalec in izvajalec: tisti, ki je zadolžen za branje kode, njeno interpretacijo in materializacijo.

!-- GDPR -->