Co to jest kwas rybonukleinowy?
Biologicznie ważna cząsteczka, kwas rybonukleinowy (RNA) jest pod pewnymi względami podobny do kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), ale ma pewne ważne różnice strukturalne i funkcjonalne. Istnieje kilka rodzajów kwasu rybonukleinowego, z których każdy odgrywa inną rolę w komórce. Kwasy rybonukleinowe wykonują kilka podstawowych zadań w syntezie białek i biorą udział w regulacji genów.
Zarówno RNA, jak i DNA są nazywane kwasami nukleinowymi i mają podobną podstawową strukturę. Oba rodzaje kwasu nukleinowego składają się z jednostek zwanych nukleotydami. Każdy nukleotyd składa się z trzech cząsteczek: fosforanu, cukru i zasady azotowej. Istnieje kilka różnych zasad azotowych, a sekwencja tych cząsteczek umożliwia DNA i RNA przechowywanie i przekazywanie informacji o długoterminowym i codziennym utrzymaniu komórki.
Chociaż mają one pewne podobieństwa, cząsteczki kwasu rybonukleinowego i kwasu dezoksyrybonukleinowego różnią się na trzy ważne sposoby. Po pierwsze, cząsteczka RNA jest jednoniciowa, podczas gdy DNA jest cząsteczką dwuniciową. Po drugie, RNA zawiera cukier zwany rybozą, a DNA zawiera cukier zwany deoksyrybozą. Trzecia różnica polega na tym, że w DNA komplementarną parą zasad dla adeniny jest tymina; podczas gdy w RNA para zasad dla adeniny jest zmodyfikowaną wersją tyminy znaną jako uracyl.
Istnieją trzy główne rodzaje kwasu rybonukleinowego. Są to transferowe RNA (tRNA), informacyjny RNA (mRNA) i rybosomalny RNA (rRNA). Te trzy cząsteczki są strukturalnie podobne, ale pełnią bardzo różne funkcje.
Komunikator RNA jest produktem procesu zwanego transkrypcją. W tym procesie kod genetyczny przenoszony w części DNA jest kopiowany, co powoduje syntezę cząsteczki mRNA. MRNA jest dokładną kopią odcinka DNA, który koduje pojedyncze białko. Po wytworzeniu mRNA wędruje z jądra komórkowego do cytoplazmy, gdzie przechodzi nowy proces komórkowy przy pomocy innego rodzaju kwasu rybonukleinowego.
W cytoplazmie komórki mRNA wchodzi w kontakt z przenoszącymi się cząsteczkami RNA. Transfer RNA pomaga wytwarzać białka, transportując aminokwasy do miejsca syntezy białek. TRNA wykorzystuje cząsteczki mRNA jako matrycę do budowy białka poprzez „odczyt” cząsteczki mRNA w celu ustalenia kolejności, w jakiej aminokwasy są umieszczane w łańcuchu białkowym. Ten proces nazywa się tłumaczeniem.
Trzeci rodzaj RNA, rybosomalny RNA, jest miejscem, w którym zachodzi translacja. Rybosomalne cząsteczki RNA są miejscem, w którym mRNA ulega translacji na białka. Rybosomalny RNA pomaga w tym procesie, wchodząc w interakcję zarówno z cząsteczkami RNA przekaźnikowymi, jak i przenoszącymi oraz działając jako miejsce aktywności enzymu.
Inne rodzaje kwasu rybonukleinowego obejmują mikro RNA i dwuniciowy RNA. Mikro RNA jest wykorzystywany przez komórki do pomocy w regulacji transkrypcji informacyjnego RNA i może zarówno zwiększać, jak i zmniejszać szybkość, z jaką dany gen jest przekształcany w białka. Dwuniciowy RNA, który znajduje się w niektórych typach wirusów, może wchodzić do komórek i zakłócać procesy translacji i transkrypcji, działając w sposób podobny do mikro RNA.