Εξηγούμε τι είναι το RNA, πώς είναι η δομή του και οι διάφορες λειτουργίες που εκτελεί. Επίσης, η ταξινόμηση και οι διαφορές του με το DNA.
Τι είναι το RNA;
Το RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ) είναι ένα από τα νουκλεϊκά οξέα στοιχειώδη για ΖΩΗ, υπεύθυνος, μαζί με το DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ), για τη σύνθεση των πρωτεΐνη και γενετική κληρονομικότητα.
Αυτό το οξύ υπάρχει και στα δύο κύτταρα προκαρυώτες Τι ευκαρυωτες, και μάλιστα ως μοναδικό γενετικό υλικό ορισμένοι τύποι ιών (ιοί RNA). Αποτελείται από α μόριο με τη μορφή μιας μοναδικής αλυσίδας νουκλεοτιδίων (ριβονουκλεοτιδίων) που σχηματίζεται, με τη σειρά του, από ένα σάκχαρο (ριβόζη), ένα φωσφορικό άλας και μια από τις τέσσερις αζωτούχες βάσεις που αποτελούν το γενετικός κώδικας: αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη ή ουρακίλη.
Είναι γενικά ένα γραμμικό, μονόκλωνο (μονόκλωνο) μόριο και εκπληρώνει μια ποικιλία λειτουργιών εντός του κύτταρο, γεγονός που το καθιστά ευέλικτο εκτελεστή των πληροφοριών που περιέχονται στο DNA.
Το RNA ανακαλύφθηκε μαζί με το DNA το 1867, από τον Friedrich Miescher, ο οποίος τους κάλεσε νουκλεΐνη και τους απομόνωσε από πυρήνα του κυττάρου, αν και η ύπαρξή του επαληθεύτηκε αργότερα και στο προκαρυωτικά κύτταρα, χωρίς πυρήνα. Ο τρόπος σύνθεσης του RNA στο κύτταρο ανακαλύφθηκε αργότερα από τον Ισπανό Severo Ochoa Albornoz, νικητή του Νόμπελ Ιατρικής το 1959.
Κατανοήστε πώς λειτουργεί το RNA και ποια είναι η σημασία του για τη ζωή και εξέλιξη επέτρεψε την εμφάνιση του διάφορος ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ σχετικά με την προέλευση της ζωής, όπως αυτή που διαισθάνεται ότι τα μόρια αυτού του νουκλεϊκού οξέος ήταν οι πρώτες μορφές ζωής που υπήρχαν (στο Υπόθεση του κόσμου του RNA).
Δομή RNA
Τόσο το DNA όσο και το RNA αποτελούνται από μια αλυσίδα μονάδων γνωστών ως μονομερών, οι οποίες επαναλαμβάνονται και ονομάζονται νουκλεοτίδια. Τα νουκλεοτίδια συνδέονται μεταξύ τους με αρνητικά φορτισμένους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς. Κάθε ένα από αυτά τα νουκλεοτίδια αποτελείται από:
- Ένα μόριο σακχάρου πεντόζης (ζάχαρο 5 άνθρακα) που ονομάζεται ριβόζη (εκτός από τη δεοξυριβόζη στο DNA).
- Μια φωσφορική ομάδα (άλατα ή εστέρες φωσφορικού οξέος).
- Μια αζωτούχα βάση: αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη ή ουρακίλη (στην τελευταία διαφέρει από το DNA, το οποίο έχει Θυμίνη αντί για Ουρακίλη).
Αυτά τα στοιχεία οργανώνονται με βάση τρία δομικά επίπεδα:
- Πρωτοβάθμιο επίπεδο. Αποτελείται από τη γραμμική αλληλουχία νουκλεοτιδίων που ορίζει τις ακόλουθες δομές.
- Δευτεροβάθμιο επίπεδο. Το RNA αναδιπλώνεται από μόνο του λόγω του ενδομοριακού ζεύγους βάσεων. Δευτερεύουσα δομή είναι το σχήμα που παίρνει κατά την αναδίπλωση: έλικα, θηλιά, βρόχος φουρκέτας, πολλαπλός βρόχος, εσωτερικός βρόχος, διόγκωση, ψευδοκόμπος κ.λπ.
- τριτοβάθμιο επίπεδο. Αν και το RNA δεν σχηματίζει διπλή έλικα όπως το DNA στη δομή του, τείνει να σχηματίζει μια μονή έλικα ως τριτοταγή δομή, καθώς άτομα αλληλεπιδρούν με τον περιβάλλοντα χώρο.
Λειτουργία RNA
Το RNA εκπληρώνει πολλές λειτουργίες. Το πιο σημαντικό είναι η πρωτεϊνοσύνθεση, στην οποία αντιγράφει τη γενετική σειρά που περιέχεται στο DNA για να το χρησιμοποιήσει ως πρότυπο στην παραγωγή πρωτεϊνών και ένζυμα και διάφορες ουσίες απαραίτητες για το κύτταρο και τον οργανισμό. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιεί ριβοσώματα, τα οποία λειτουργούν ως ένα είδος εργοστασίου μοριακών πρωτεϊνών, και το κάνει ακολουθώντας το μοτίβο που τυπώνεται από το DNA.
Τύποι RNA
Υπάρχουν διάφοροι τύποι RNA, ανάλογα με την κύρια λειτουργία τους:
- Αγγελιοφόρος ή κωδικοποιητικό RNA (mRNA). Είναι υπεύθυνο για την αντιγραφή και τη μεταφορά της ακριβούς αλληλουχίας αμινοξέων του DNA στα ριβοσώματα, όπου ακολουθούνται οι οδηγίες και προχωρά η πρωτεϊνοσύνθεση.
- Μεταφορά RNA (tRNA). Είναι περίπου πολυμερή λιγότερο από 80 νουκλεοτίδια, τα οποία έχουν την αποστολή να μεταφέρουν αμινοξέα στα ριβοσώματα, τα οποία θα λειτουργούν ως μηχανές συναρμολόγησης, παραγγέλνοντας τα σωστά αμινοξέα κατά μήκος του μορίου αγγελιαφόρου RNA (mRNA) με βάση τον γενετικό κώδικα.
- Ριβοσωμικό RNA (rRNA). Βρίσκονται στα ριβοσώματα του κυττάρου, όπου συνδυάζονται με άλλες πρωτεΐνες. Λειτουργούν ως καταλυτικά συστατικά για να «συγκολλήσουν» τους πεπτιδικούς δεσμούς μεταξύ των αμινοξέων της νέας πρωτεΐνης που συντίθεται. Έτσι, λειτουργούν ως ριβοένζυμα.
- Ρυθμιστικά RNA. Είναι συμπληρωματικά κομμάτια RNA που βρίσκονται σε συγκεκριμένες περιοχές του mRNA ή του DNA και μπορούν να εκτελέσουν διάφορες εργασίες: παρεμποδίζουν την αντιγραφή για να καταστείλουν συγκεκριμένα γονίδια (RNAi), αναστέλλουν τη μεταγραφή (αντινόημα RNA) ή ρυθμίζουν την έκφραση γονιδίου (cRNA long).
- Καταλύτης RNA. Είναι κομμάτια RNA που λειτουργούν ως βιοκαταλύτες στις ίδιες τις διαδικασίες σύνθεσης για να τα κάνουν πιο αποτελεσματικά. Επιπλέον, διασφαλίζουν τη σωστή ανάπτυξη αυτών των διαδικασιών.
- Μιτοχονδριακό RNA. Δεδομένου ότι το μιτοχόνδρια Τα κύτταρα έχουν το δικό τους σύστημα πρωτεϊνικής σύνθεσης, έχουν επίσης τις δικές τους μορφές DNA και RNA.
RNA και DNA
Η διαφορά μεταξύ RNA και DNA βασίζεται, πρώτα απ 'όλα, στη σύστασή τους: το RNA έχει μια αζωτούχα βάση (ουρακίλη) διαφορετική από τη θυμίνη και αποτελείται από διαφορετικό σάκχαρο από τη δεοξυριβόζη (ριβόζη).
Επιπλέον, το DNA έχει διπλή έλικα στη δομή του, είναι δηλαδή ένα πιο πολύπλοκο και σταθερό μόριο. Το RNA είναι ένα απλούστερο, μικρότερο μόριο που έχει πολύ μικρότερη διάρκεια ζωής στα κύτταρά μας.
Το DNA χρησιμεύει ως τράπεζα πληροφοριών: είναι ένα διατεταγμένο μοτίβο της στοιχειακής αλληλουχίας που μας επιτρέπει να χτίσουμε τις πρωτεΐνες στο σώμα μας. Το RNA είναι ο αναγνώστης, ο μεταγραφέας και ο εκτελεστής του: αυτός που είναι υπεύθυνος για την ανάγνωση του κώδικα, την ερμηνεία του και την υλοποίηση του.