Hvad er enkeltstrenget RNA?
Der er tre essentielle makromolekyler i alle livets arter. Ribonukleinsyre (RNA) er en af disse tre, og RNA har den fantastiske evne som et enkeltstrenget molekyle til at antage tredimensionerede former ved hjælp af den multiple hydrogenbinding, der danner dets sekundære strukturelle stilladser. De to andre essentielle makromolekyler er deoxyribonukleinsyre (DNA) og proteiner; af disse to har RNA mange ligheder med proteiner i funktion og ligheder med DNA i kemisk struktur. Der er også dobbeltstrenget RNA, men de er sjældne. Enkeltstrenget RNA katalyserer biologiske reaktioner, er en modtager og sender til cellulære signaler og hjælper med kontrollen af genudtryk.
Fra 2011 har enkeltstrenget RNA været genstand for syv Nobelpriser. Meget research mellem præmierne gjorde opdagelser af RNA's opgaver, hvilket førte til betydelige fremskridt inden for biologisk og medicinsk videnskab. Enkeltstrenget RNA blev fundet i 1868, men alligevel miskarakteriseret, og det var først i 1959, at det modtog fokus fra en Nobel, da Ochoa og Kornberg modtog Nobelprisen i medicin efter at have syntetiseret RNA i et laboratorium ved hjælp af et enzym - igen mischaracterized; det var ikke en sand syntese, men en nedbrydningsprocedure. I 1960'erne og 1970'erne blev der tildelt yderligere to præmier for opdagelser, hvor enkeltstrenget RNA ikke kun kunne bære genetisk information, men også fungerer som en katalysator for biologiske reaktioner og for opdagelsen af, at retrovira via enzymer kunne replikere RNA til DNA, hvilket denne type replikation en tovejsgade. I 1980'erne til 2006 blev der givet fire yderligere præmier for opdagelser i RNA-splejsning, mere katalyserende funktioner, microRNA-funktioner og RNA-transkription.
Enkeltstrenget RNA er instrumentel i proteinsyntese; når proteiner dannes i ribosomer, er det messenger RNA (mRNA), der leder samlingen og leverer sammen med transfer-RNA (tRNA) ledsagende aminosyrer til binding og dannelse af proteinerne. De ribosomale fabrikker af proteiner modtager genetisk information fra mRNA, og de 80 nukleotider i tRNA er medvirkende til oversættelsen af aminosyrer til de nyligt dannede proteiner. Ved anvendelse af DNA som skabelon transkriberer et enzym kendt som RNA-polymerase RNA for nye strenge af enkeltstrenget RNA. Det samme enzym bruger skabeloner af RNA, når RNA-vira, såsom poliovirus, forsøger at replikere deres virusmateriale. Der er en metode til at måle og screene for enkeltstrenget RNA-funktion, der er vigtig i forståelsen af bindingen mellem RNA og proteiner. Nukleotid-analog interferenskortlægning (NAIM) opdager identiteten af bestemte RNA-molekyler, der binder mindre til proteiner end bindingerne af vildtype-RNA, for bedre at forstå den formidlende bindingsadfærd med proteiner.
Når RNA bærer genetisk information, indeholder RNA-vira replikationer af RNA i deres genom såvel som en række proteiner, der kodes af det genom. Nogle proteiner beskytter dette virale genom, da det oversætter sig selv til en ny celle vært. Disse vira med resident RNA-replikation vender omvendt transkription af DNA og danner nyt enkeltstrenget RNA, der spreder vira yderligere. Der er fire grupper af RNA-vira, der spreder mæslinger, fåresyge, rabies, influenza, gul feber og heste-encephalitis blandt en række andre sygdomme, og hver gruppe har sin egen metode til at replikere et virusgenom.
Det er kendt, at næsehorn, inklusive forkølelse, er enkeltstrenget RNA, der replikerer i cytoplasmaet i en celle ved at behandle en viral protease, der resulterer i frigivelse af proteiner inficeret af en virus. Enkeltstrenget RNA er også knyttet til en type betændelse, der kan være ansvarlig for føtal hjertefibrose, der kan føre til hjerteblokering på en måde af en autoimmun reaktion, hvilket fører til medfødte hjertefejl. Der er dog opdagelser om RNA, der kan bruge RNA til at dæmpe gener i kroppen, der kan forårsage sygdom. Når man kender til, at der er små dele af RNA, der interfererer med proteinfremstilling, tror nogle på en dag, at enkeltstrenget RNA vil levere lægemidler direkte til proteiner.