De Ribonukleinsyra har en struktur som liknar deoxiribonukleinsyra (DNA). Som en bärare av genetisk information spelar den emellertid bara en underordnad roll. Som en buffert för information tjänar den bland annat som en översättare och sändare av den genetiska koden från DNA till protein.
Vad är ribonukleinsyra?
Ribonukleinsyra förkortas på både engelska och tyska som RNA betecknad. Strukturen liknar DNA: s (deoxiribonukleinsyra). Till skillnad från DNA består det emellertid endast av en sträng. Deras uppgift är bland annat överföring och översättning av den genetiska koden i proteinbiosyntes.
RNA förekommer dock i olika former och uppfyller också olika uppgifter. Kortera RNA-molekyler har ingen genetisk kod alls, men ansvarar för transport av vissa aminosyror. Ribonukleinsyra är inte lika stabil som DNA eftersom den inte har någon långvarig lagringsfunktion för den genetiska koden. När det gäller mRNA, till exempel, fungerar det bara som en buffert tills överföringen och översättningen har slutförts.
Anatomi & struktur
Ribonukleinsyra är en kedja som består av många nukleotider. Nukleotiden består av en koppling mellan fosfatrester, socker och kvävebas. Kvävebaserna adenin, guanin, cytosin och uracil är båda bundna till en sockerrest (ribos). Sockret förestras i sin tur på två ställen med en fosfatrest och bildar en bro med det.
Kvävebasen är i motsatt position från sockret. Socker- och fosfatrester växlar om och bildar en kedja. Kvävebaserna är därför inte direkt kopplade till varandra utan sitter på sockersidan. Tre på varandra följande kvävebaser kallas tripletter och innehåller den genetiska koden för en specifik aminosyra. Flera tripletter i rad kodar för en polypeptid eller proteinkedja.
I motsats till DNA innehåller sockret en hydroxylgrupp i 2'-position istället för en väteatom. Dessutom byts kvävebas-tymin ut mot uracil i RNA. På grund av dessa små kemiska avvikelser är RNA, i motsats till DNA, vanligtvis bara ensträngad. Hydroxylgruppen i ribos säkerställer också att ribonukleinsyra inte är så stabil som DNA. Montering och demontering måste vara flexibel eftersom den information som ska överföras ständigt förändras.
Funktion & uppgifter
Ribonukleinsyra utför flera uppgifter. Som ett långsiktigt minne för den genetiska koden är det vanligtvis utan tvekan. Endast i vissa virus tjänar RNA som bärare för genetisk information. I de andra levande varelserna tas denna uppgift över av DNA. RNA fungerar bland annat som en sändare och översättare av den genetiska koden i proteinbiosyntes.
MRNA ansvarar för detta. Översatt betyder mRNA messenger RNA eller messenger RNA. Den kopierar informationen om en gen och transporterar den till ribosomen, där ett protein syntetiseras med hjälp av denna information. Tre angränsande nukleotider bildar en så kallad kodon, som representerar en viss aminosyra. På detta sätt byggs gradvis upp en polypeptidkedja av aminosyror. De enskilda aminosyrorna transporteras till ribosomen med hjälp av tRNA (överförings-RNA). TRNA fungerar således som en hjälpmolekyl vid proteinbiosyntes. Som en annan RNA-molekyl är rRNA (ribosomalt RNA) involverat i strukturen hos ribosomerna.
Ytterligare exempel är asRNA (antisense-RNA) för reglering av genuttryck, hnRNA (heterogent nukleärt RNA) som en föregångare till moget mRNA, ribban för genreglering, ribozymerna för katalys av biokemiska reaktioner och många fler. RNA-molekylerna får inte vara stabila eftersom olika transkript behövs vid olika tidpunkter. De uppdelade nukleotiderna eller oligomererna används ständigt för den nya syntesen av RNA. Enligt Walter Gilberts RNA-världshypotese, bildade RNA-molekylerna föregångare för alla organismer. Till och med i dag är de de enda bärarna av den genetiska koden för vissa virus.
sjukdomar
I samband med sjukdomar spelar ribonukleinsyror en roll i den mån många virus bara har RNA som sitt genetiska material. Förutom DNA-virus finns det också virus med enkel- eller dubbelsträngat RNA. Utanför en levande organisme är ett virus helt inaktivt. Det har inte sin egen ämnesomsättning. Men om ett virus kommer i kontakt med kroppsceller aktiveras den genetiska informationen för dess DNA eller RNA. Viruset börjar multiplicera sig själv med hjälp av värdcellens organeller.
Värdcellen omprogrammeras av viruset för att producera enskilda viruskomponenter. Det genetiska materialet i viruset kommer in i cellkärnan. Det är där det införlivas i värdcellens DNA, med nya virus som kontinuerligt genereras. Virussen släpps ut från cellen. Processen upprepar sig tills cellen dör. I fallet med RNA-virus transkriberas RNA: s genetiska information till DNA: t med användning av omvänt transkriptas. Retrovirus är en speciell form av RNA-virus. Till exempel är HI-viruset ett av retrovirus. Även i retrovirus säkerställer enzymet omvänt transkriptas överföring av den genetiska informationen om det ensträngade RNA till värdcellens DNA.
Där genereras nya virus som lämnar cellen utan att förstöras. Nya virus bildas ständigt, som ständigt attackerar andra celler. Retrovirus är mycket mottagliga för mutation och är därför svåra att bekämpa. En kombination av flera komponenter såsom omvända transkriptashämmare och proteashämmare används som terapi.
