Elmagyarázzuk, mi az RNS, milyen a felépítése és milyen különböző funkciókat lát el. Valamint osztályozása és különbségei a DNS-sel.
Mi az az RNS?
Az RNS (ribonukleinsav) az egyik nukleinsavak elementálok számára élet, a DNS-sel (dezoxiribonukleinsav) együtt felelős a szintézisért fehérje és a genetikai öröklődés.
Ez a sav mindkét sejtben jelen van prokarióták Mit eukarióták, sőt olyan egyedi genetikai anyag bizonyos típusú vírusok (RNS-vírusok). Ez áll a molekula egyetlen lánc nukleotid (ribonukleotid) formájában, amelyet viszont egy cukor (ribóz), egy foszfát és a négy nitrogénbázis egyike alkot, amelyek genetikai kód: adenin, guanin, citozin vagy uracil.
Általában egy lineáris, egyszálú (egyláncú) molekula, és számos funkciót tölt be a sejt, ami a DNS-ben foglalt információk sokoldalú végrehajtójává teszi.
Az RNS-t a DNS mellett 1867-ben fedezte fel Friedrich Miescher, aki elnevezte őket nuklein és izolálta őket attól sejtmag, bár a létezését később ben is igazolták prokarióta sejtek, nincs mag. Az RNS sejtben történő szintézisének módját később a spanyol Severo Ochoa Albornoz, 1959-ben orvosi Nobel-díjas fedezte fel.
Megérteni, hogyan működik az RNS, és mi a jelentősége az életben és evolúció megjelenését tette lehetővé különféle tézis az élet eredetéről, mint amilyen az a megérzés, hogy ennek a nukleinsavnak a molekulái voltak az első létező életformák (a Hipotézis az RNS-világból).
RNS szerkezet
Mind a DNS, mind az RNS monomerekként ismert egységek láncából áll, amelyek ismétlődnek, és nukleotidoknak nevezzük. A nukleotidok negatív töltésű foszfodiészter kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Ezen nukleotidok mindegyike a következőkből áll:
- Ribóznak nevezett pentóz (5 szénatomos cukor) cukormolekula (a DNS-ben lévő dezoxiribóz kivételével).
- Foszfátcsoport (a foszforsav sói vagy észterei).
- Nitrogéntartalmú bázis: adenin, guanin, citozin vagy uracil (az utóbbiban különbözik a DNS-től, amelyben Uracil helyett timin található).
Ezek az összetevők három szerkezeti szint alapján vannak szervezve:
- Elsődleges szint. A következő struktúrákat meghatározó nukleotidok lineáris szekvenciájából áll.
- Másodlagos szint. Az RNS az intramolekuláris bázispárosodás következtében visszahajt önmagára. A másodlagos szerkezet az a forma, amelyet a hajtogatás során felvesz: csavarvonal, hurok, hajtűhurok, többhurok, belső hurok, dudor, álcsomó stb.
- Harmadfokú szint. Bár az RNS szerkezetében nem képez kettős hélixet, mint a DNS, hajlamos harmadlagos szerkezetként egyetlen hélixet alkotni, mivel atomok kölcsönhatásba lépnek a környező térrel.
RNS funkció
Az RNS számos funkciót tölt be. A legfontosabb a fehérjeszintézis, melynek során a DNS-ben lévő genetikai rendet lemásolja, hogy azt standardként használja fel a fehérjék előállításában, ill. enzimek valamint a sejt és a szervezet számára szükséges különféle anyagok. Ehhez riboszómákat használ, amelyek egyfajta molekuláris fehérjegyárként működnek, és ezt a DNS által nyomtatott mintát követve.
RNS típusok
Az RNS-nek több típusa létezik, elsődleges funkciójuktól függően:
- Messenger vagy kódoló RNS (mRNS). Felelős a DNS pontos aminosav-szekvenciájának másolásáért és a riboszómákba való eljuttatásáért, ahol az utasításokat követik, és a fehérjeszintézis megy végbe.
- Transzfer RNS (tRNS). kb polimerek 80 nukleotidnál rövidebb, amelyeknek az a feladata, hogy aminosavakat vigyenek át a riboszómákba, amelyek összeszerelő gépként működnek, és a genetikai kód alapján rendezik a megfelelő aminosavakat a hírvivő RNS (mRNS) molekula mentén.
- Riboszomális RNS (rRNS). A sejt riboszómáiban találhatók, ahol más fehérjékkel kombinálódnak. Katalitikus komponensként működnek a peptidkötések "hegesztésére" a szintetizáló új fehérje aminosavai között. Így ribozimként működnek.
- Szabályozó RNS-ek. Ezek az RNS komplementer darabjai, amelyek az mRNS vagy DNS meghatározott régióiban helyezkednek el, és különféle feladatokat hajthatnak végre: zavarják a replikációt, hogy elnyomják a specifikus géneket (RNSi), gátolják a transzkripciót (antiszensz RNS) vagy szabályozzák a génexpressziót (cRNS long).
- Katalizátor RNS. Ezek olyan RNS-darabok, amelyek biokatalizátorként működnek magukon a szintézis folyamatokon, hogy hatékonyabbá tegyék azokat. Ezen túlmenően biztosítják e folyamatok helyes fejlődését.
- Mitokondriális RNS. Mivel a mitokondriumok A sejteknek saját fehérjeszintézis rendszerük van, saját DNS- és RNS-formájuk is van.
RNS és DNS
Az RNS és a DNS közötti különbség mindenekelőtt felépítésükön alapul: az RNS-nek a timintől eltérő nitrogénbázisa (uracil) van, és más cukorból áll, mint a dezoxiribóz (ribóz).
Ráadásul a DNS szerkezetében kettős hélix van, vagyis összetettebb és stabilabb molekula. Az RNS egy egyszerűbb, kisebb molekula, amelynek élettartama sokkal rövidebb a sejtjeinkben.
A DNS információbankként szolgál: az elemi szekvencia rendezett mintázata, amely lehetővé teszi számunkra a fehérjék felépítését a testünkben. Az RNS az olvasója, átírója és végrehajtója: a kód beolvasásáért, értelmezéséért és megvalósításáért felelős.