We leggen uit wat RNA is, wat de structuur is en de verschillende functies die het vervult. Ook de classificatie en verschillen met DNA.
Wat is RNA?
RNA (ribonucleïnezuur) is een van de nucleïnezuren elementalen voor leven, samen met DNA (desoxyribonucleïnezuur), verantwoordelijk voor de synthese van eiwit en genetische overerving.
Dit zuur is zowel in cellen aanwezig prokaryoten Wat eukaryoten, en zelfs zo uniek genetisch materiaal bepaalde soorten virussen (RNA-virussen). Het bestaat uit een molecuul in de vorm van een enkele keten van nucleotiden (ribonucleotiden) die op hun beurt gevormd worden door een suiker (ribose), een fosfaat en een van de vier stikstofbasen waaruit de genetische code: adenine, guanine, cytosine of uracil.
Het is over het algemeen een lineair, enkelstrengs (enkelketenig) molecuul en vervult een verscheidenheid aan functies binnen de cel, waardoor het een veelzijdige uitvoerder is van de informatie in DNA.
RNA werd in 1867 naast DNA ontdekt door Friedrich Miescher, die ze noemde nucleïne en isoleerde ze van celkern, hoewel het bestaan ervan later ook werd geverifieerd in prokaryotische cellen, geen kern. De wijze van synthese van RNA in de cel werd later ontdekt door de Spaanse Severo Ochoa Albornoz, winnaar van de Nobelprijs voor de geneeskunde in 1959.
Begrijpen hoe RNA werkt en wat het belang ervan is voor het leven en evolutie liet de opkomst toe van verscheidene stelling over de oorsprong van het leven, zoals degene die aanvoelt dat de moleculen van dit nucleïnezuur de eerste vormen van leven waren (in de Hypothese van de RNA-wereld).
RNA-structuur
Zowel DNA als RNA zijn opgebouwd uit een keten van eenheden die bekend staat als monomeren, die worden herhaald en nucleotiden worden genoemd. Nucleotiden zijn met elkaar verbonden door negatief geladen fosfodiesterbindingen. Elk van deze nucleotiden bestaat uit:
- Een pentose (5-koolstofsuiker) suikermolecuul genaamd ribose (anders dan deoxyribose in DNA).
- Een fosfaatgroep (zouten of esters van fosforzuur).
- Een stikstofbase: adenine, guanine, cytosine of uracil (in het laatste verschilt het van DNA, dat Thymine heeft in plaats van Uracil).
Deze componenten zijn georganiseerd op basis van drie structurele niveaus:
- Primair niveau. Het bestaat uit de lineaire sequentie van nucleotiden die de volgende structuren definiëren.
- Secundair niveau. RNA vouwt zichzelf terug door intramoleculaire basenparing. Secundaire structuur is de vorm die het aanneemt tijdens het vouwen: helix, lus, haarspeldlus, multi-lus, binnenlus, uitstulping, pseudo-knoop, enz.
- Tertiair niveau. Hoewel RNA in zijn structuur geen dubbele helix vormt, zoals DNA, heeft het de neiging om als tertiaire structuur een enkele helix te vormen, omdat het atomen ze interageren met de omringende ruimte.
RNA-functie:
RNA vervult vele functies. De belangrijkste is eiwitsynthese, waarbij het de genetische volgorde in DNA kopieert om het als standaard te gebruiken bij de productie van eiwitten en enzymen en verschillende stoffen die nodig zijn voor de cel en het organisme. Hiervoor gebruikt het ribosomen, die werken als een soort moleculaire eiwitfabriek, en doet dit door het patroon te volgen dat door DNA wordt afgedrukt.
RNA-types
Er zijn verschillende soorten RNA, afhankelijk van hun primaire functie:
- Boodschapper of coderend RNA (mRNA). Het is verantwoordelijk voor het kopiëren en transporteren van de exacte aminozuursequentie van DNA naar de ribosomen, waar instructies worden gevolgd en eiwitsynthese voortgaat.
- Overdracht RNA (tRNA). Gaat over polymeren minder dan 80 nucleotiden, die de missie hebben om aminozuren over te dragen naar ribosomen, die zullen fungeren als assemblagemachines, die de juiste aminozuren langs het boodschapper-RNA (mRNA)-molecuul bestellen op basis van de genetische code.
- Ribosomaal RNA (rRNA). Ze worden gevonden in de ribosomen van de cel, waar ze worden gecombineerd met andere eiwitten. Ze werken als katalytische componenten om de peptidebindingen tussen de aminozuren van het nieuwe eiwit dat wordt gesynthetiseerd te "lassen". Ze werken dus als ribozymen.
- Regulerende RNA's. Het zijn complementaire stukjes RNA die zich in specifieke regio's van mRNA of DNA bevinden en die verschillende taken kunnen uitvoeren: interfereren met replicatie om specifieke genen te onderdrukken (RNAi), transcriptie te remmen (antisense RNA) of genexpressie te reguleren (cRNA lang).
- Katalysator RNA. Het zijn stukjes RNA die als biokatalysatoren werken op de syntheseprocessen zelf om ze efficiënter te maken. Daarnaast zorgen zij voor de juiste ontwikkeling van deze processen.
- Mitochondriaal RNA. sinds de mitochondriën Cellen hebben hun eigen eiwitsynthesesysteem, ze hebben ook hun eigen vormen van DNA en RNA.
RNA en DNA
Het verschil tussen RNA en DNA is in de eerste plaats gebaseerd op hun samenstelling: RNA heeft een andere stikstofbase (uracil) dan thymine en is samengesteld uit een andere suiker dan deoxyribose (ribose).
Bovendien heeft DNA een dubbele helix in zijn structuur, dat wil zeggen dat het een complexer en stabieler molecuul is. RNA is een eenvoudiger, kleiner molecuul dat een veel kortere levensduur heeft in onze cellen.
DNA dient als een informatiebank: het is een geordend patroon van de elementaire sequentie waarmee we de eiwitten in ons lichaam kunnen bouwen. Het RNA is de lezer, transcribent en uitvoerder ervan: degene die de code moet lezen, interpreteren en materialiseren.