Sisu
- Füüsikaline RNA ja DNA struktuur
- Nukleotiidide alused
- Rollid transkriptsioonis
- Muud erinevused DNA ja RNA molekulidega
Deoksüribonukleiinhape ja ribonukleiinhape - DNA ja RNA - on tihedalt seotud molekulid, mis osalevad geneetilise teabe edastamisel ja väljendamisel. Ehkki nad on üsna sarnased, on DNA ja RNA hõlpsasti võrreldav ja vastandatav tänu nende spetsiifilistele ja erinevatele funktsioonidele.
Mõlemad koosnevad molekulaarsetest ahelatest, mis sisaldavad vahelduvaid ühikuid suhkrut ja fosfaati. Lämmastikku sisaldavad molekulid, mida nimetatakse nukleotiidi alusteks, riputavad iga suhkruühiku ära. DNA ja RNA erinevad suhkruühikud vastutavad kahe biokeemia vaheliste erinevuste eest.
Füüsikaline RNA ja DNA struktuur
Riboosil, RNA suhkrul, on tsüklistruktuur, mis koosneb viiest süsinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist. Iga süsinik seondub vesinikuaatomi ja hüdroksüülrühmaga, mis on ühe hapniku ja ühe vesiniku aatomi molekul. Deoksüribroos on identne RNA-de riboosiga, välja arvatud see, et üks süsinik seondub hüdroksüülrühma asemel vesinikuaatomiga.
See üks erinevus tähendab, et kaks DNA ahelat võivad moodustada topelt-spiraalse struktuuri, samas kui RNA jääb ühe ahelana. Selle topeltheeliksiga DNA struktuur on väga stabiilne, mis annab talle võimaluse pikka aega teavet kodeerida ja toimida organisatsioonilise geneetilise materjalina.
RNA seevastu ei ole üheahelalises vormis nii stabiilne, mistõttu valiti DNA evolutsiooniliselt RNA kohal, kuna see elab geneetilist teavet. Rakk loob transkriptsiooni käigus RNA vastavalt vajadusele, kuid DNA paljuneb ise.
Nukleotiidide alused
Iga DNA ja RNA suhkruühik seondub ühega neljast nukleotiidi alusest. Nii DNA kui ka RNA kasutavad aluseid A, C ja G. DNA kasutab aga alust T, samas kui RNA kasutab selle asemel alust U. Aluste jada piki DNA ja RNA ahelaid on geneetiline kood, mis ütleb rakule, kuidas valke valmistada.
DNA-s seostuvad iga ahela alused teise ahela alustega, moodustades kahekordse spiraali struktuuri. DNA-s saavad A'-d seostuda ainult T-ga ja C'-d ainult G-ga. DNA-spiraali struktuur säilib valgu-RNA kookonis, mida nimetatakse kromosoomiks.
Rollid transkriptsioonis
Rakk teeb valku, transkribeerides DNA RNA-le ja transleerides seejärel RNA valkudeks. Transkriptsiooni ajal puutub osa DNA molekuli, mida nimetatakse geeniks, ensüümidega, mis komplekteerivad RNA ahelad vastavalt nukleotiidi ja aluse seondumise reeglitele.
Üks erinevus on see, et DNA A alused seonduvad RNA U alustega. Ensüümi RNA polümeraas loeb geeni iga DNA aluse ja lisab kasvavale RNA ahelale komplementaarse RNA aluse. Sel viisil edastatakse DNA geneetiline teave RNA-le.
Muud erinevused DNA ja RNA molekulidega
Rakk kasutab ribosoomide valmistamiseks ka teist tüüpi RNA-d, mis on pisikesed valke tootvad tehased. Kolmas RNA tüüp aitab aminohappeid üle kanda kasvavatele valguahelatele. DNA ei mängi tõlkes mingit rolli.
RNA ekstrahüdroksüülrühmad muudavad selle reaktiivsemaks molekuliks, mis on aluselistes tingimustes vähem stabiilne kui DNA. DNA topeltheeliksi tihe struktuur muudab selle ensüümide toimimise suhtes vähem tundlikuks, kuid RNA on vastupidavam ultraviolettkiirgusele.
Veel üks erinevus kahe molekuli vahel on nende asukoht rakus. Eukarüootides leitakse DNA ainult suletud organellides. Enamik raku DNA-d leitakse tuumas suletuna, kuni rakk jaguneb ja tuumaümbris laguneb. Samuti võite leida DNA-d mitokondritest ja kloroplastidest (mõlemad on ka membraaniga seotud organellid).
RNA-d leidub aga kogu rakus. Seda võib leida tuumas, vabalt ujuvas tsütoplasmas, aga ka organellides nagu endoplasmaatiline retikulum.