Ribonukleinska kiselina je po strukturi sličan deoksiribonukleinska kiselina (DNK). Međutim, igra samo manju ulogu kao nositelj genetskih informacija. Kao privremeno spremište informacija, služi, između ostalih funkcija, kao prevoditelj i odašiljač genetskog koda s DNA na protein.
Što je ribonukleinska kiselina?
Skraćeno na engleskom i njemačkom jeziku, ribonukleinska kiselina naziva se RNA. Po strukturi je sličan DNK (deoksiribonukleinska kiselina). Za razliku od DNA, međutim, sastoji se od samo jednog lanca. Njegova je zadaća, između ostalog, prijenos i prijevod genetskog koda tijekom biosinteze proteina. Međutim, RNA se javlja u različitim oblicima i također ispunjava različite zadatke. Kraća RNA molekule uopće nemaju genetski kod, ali su odgovorni za transport određenih aminokiseline. Ribonukleinska kiselina nije stabilna kao DNA jer nema funkciju dugotrajnog čuvanja genetskog koda. Na primjer, u slučaju mRNA, ona služi samo kao privremeno skladište dok se prijenos i prijevod ne završe.
Anatomija i struktura
Ribonukleinska kiselina je lanac sastavljen od mnogih nukleotida. Nukleotid se sastoji od spoja između fosfat talog, šećer i dušik baza. dušik baze adenin, gvanin, citozin i uracil su svaki spojeni na a šećer ostatak ( riboza). šećerzauzvrat se esterificira s fosfat talog na dva mjesta i s tim posljednjim tvori most. The dušik baza se nalazi na suprotnom položaju šećera. Šećer i fosfat ostaci se izmjenjuju i čine lanac. Dušik baze nisu međusobno izravno povezane, već se nalaze sa strane šećera. Tri dušika baze u nizu nazivaju se triplet i sadrže genetski kod za određenu aminokiselinu. Nekoliko trojki u nizu kodira polipeptid ili proteinski lanac. Za razliku od DNA, šećer sadrži hidroksilnu skupinu na položaju 2 'umjesto na vodik atom. Uz to, dušikova baza timin zamjenjuje se za uracil u RNA. Zbog ovih manjih kemijskih razlika, RNA se, za razliku od DNA, uglavnom javlja samo u jednom lancu. Hidroksilna skupina u riboza također osigurava da ribonukleinska kiselina nije stabilna poput DNA. Njegova montaža i rastavljanje moraju biti fleksibilni jer se podaci koji se prenose neprestano mijenjaju.
Funkcija i zadaci
Ribonukleinska kiselina obavlja nekoliko zadataka. Kao dugoročno skladište genetskog koda, obično ne dolazi u obzir. Samo u nekima virusi služi li RNA kao nositelj genetske informacije. U ostalim organizmima taj zadatak obavlja DNA. Između ostalog, RNA djeluje kao odašiljač i prevoditelj genetskog koda u biosintezi proteina. Za to je odgovorna mRNA. Prevedeno, mRNA znači glasnik RNA. Kopira podatke pronađene na a gen i transportira ga u ribosom, gdje se protein sintetizira uz pomoć tih informacija. U tom procesu tri susjedna nukleotida tvore takozvani kodon, koji predstavlja specifičnu aminokiselinu. Na taj način polipeptidni lanac od aminokiseline gradi se korak po korak. Pojedinac aminokiseline se transportiraju do ribosoma pomoću tRNA (transfer RNA). U tom procesu tRNA tako djeluje kao pomoćna molekula u biosintezi proteina. Kao još jedna molekula RNA, rRNA (ribosomska RNA) sudjeluje u sastavljanju ribosoma. Ostali primjeri uključuju asRNA (antisense RNA) za regulaciju gen ekspresija, hnRNA (heterogena nuklearna RNA) kao preteča zreloj mRNA, ribowitches za regulaciju gena, ribozimi za kataliziranje biokemijskih reakcija i mnogi drugi. RNK molekule možda neće biti stabilna jer su u različito vrijeme potrebni različiti prijepisi. Odcijepljeni nukleotidi ili oligomeri neprestano se koriste za ponovnu sintezu RNA. Prema svjetskoj hipotezi RNA Waltera Gilberta, RNA molekule tvorili preteče svih organizama. I danas su oni jedini nositelji genetskog koda virusi.
Bolesti
U kontekstu bolesti, ribonukleinski kiseline igraju ulogu u toliko mnogo virusi imaju samo RNA kao svoj genetski materijal. Dakle, osim DNA virusa, postoje i virusi s jedno- ili dvolančanom RNA. Izvan živog organizma virus je potpuno neaktivan. Nema vlastiti metabolizam. Međutim, kada virus dođe u kontakt s tjelesnim stanicama, aktiviraju se genetski podaci njegove DNA ili RNA. Virus se počinje reproducirati uz pomoć organela stanice domaćina. U tom procesu, virus domaćin reprogramira stanicu domaćina kako bi proizvela pojedinačne komponente virusa. Genetski materijal virusa ulazi u staničnu jezgru. Tamo se događa njegovo ugrađivanje u DNK stanice domaćina i neprestano se stvaraju novi virusi. Virusi se ispuštaju iz stanice. Proces se ponavlja sve dok stanica ne umre. U RNA virusima, enzim reverzna transkriptaza koristi se za transkripciju genetskih podataka RNA u DNA. Retrovirusi su poseban oblik RNA virusa. Primjerice, virus HI jedan je od retrovirusa. I u retrovirusima enzim reverzna transkriptaza osigurava prijenos genetičkih informacija jednolančane RNA u DNA stanice domaćina. Tamo se generiraju novi virusi koji napuštaju stanicu bez da budu uništeni. Uvijek se stvaraju novi virusi koji neprestano inficiraju druge stanice. Retrovirusi su vrlo mutativni i stoga su teški za borbu. Kao kombinacija koristi se kombinacija nekoliko komponenata kao što su inhibitori reverzne transkriptaze i inhibitori proteaze terapija.
