RNA (ribonukleová kyselina): definice, funkce, struktura

Genetický materiál zabalený do jádra buňky nese plán živých organismů. Geny řídí buňku, kdy a jak syntetizovat bílkoviny, aby vytvořily kožní buňky, orgány, gamety a všechno ostatní v těle.

Ribonukleová kyselina (RNA) je jednou ze dvou forem genetické informace v buňce. RNA pracuje společně s deoxyribonukleová kyselina (DNA), které pomáhají exprimovat geny, ale RNA má v buňce odlišnou strukturu a sadu funkcí.

Nositel Nobelovy ceny Francis Crick má velkou zásluhu na objevení centrální dogma molekulární biologie. Crick odvodil, že DNA se používá jako templát pro transkripci RNA, která se poté transportuje do ribozomů a překládá se tak, aby vytvořil správný protein.

Dědičnost hraje důležitou roli v osudu organismu. Tisíce genů řídí funkci buněk a organismů.

RNA makromolekula je typ nukleová kyselina. Je to jediný řetězec genetické informace složený z nukleotidů. Nukleotidy sestávat z ribózový cukr, fosfátová skupina a dusíkatá báze. Adenin (A), uracil (U), cytosin (C) a guanin (G) jsou čtyři typy (A, U, C a G) bází nalezených v RNA.

RNA a DNA jsou klíčovými hráči při přenosu genetické informace. Existují však také významné a důležité rozdíly mezi těmito dvěma.

Struktury RNA jsou odlišné od DNA, pokud jde o složení a strukturu nukleových kyselin:

• DNA má párování bází A, T, C a G; T znamená tymin, který uracil nahrazuje v RNA.
• Molekuly RNA jsou jednovláknové, na rozdíl od dvojité šroubovice molekul DNA.
• RNA má ribose sugar; DNA obsahuje deoxyribózu.

Vědci se o DNA a DNA mají stále co učit typy RNA. Přesné pochopení toho, jak tyto molekuly fungují, prohlubuje porozumění genetickým chorobám a možné léčbě.

Tři hlavní typy, které studenti potřebují znát, zahrnují: mRNAnebo poselská RNA; tRNAnebo přenos RNA; a rRNAnebo ribozomální RNA.

Messenger RNA je vyroben z šablony DNA procesem nazývaným transkripce, ke kterému dochází v jádru v eukaryotické buňky. mRNA je komplementární „plán“ genu, který bude přenášet instrukce kódované DNA do ribozomů v cytoplazmě. Doplňková mRNA je transkribována z genu a poté zpracována, aby mohla sloužit jako templát pro polypeptid během ribozomální translace.

Role mRNA je velmi důležitá, protože mRNA ovlivňuje genovou expresi. mRNA poskytuje šablonu potřebnou k vytvoření nových proteinů. Předávané zprávy regulují fungování genu a určují, zda bude tento gen více či méně aktivní. Po předání informací je práce mRNA hotová a degraduje se.

Buňky obvykle obsahují mnoho ribozomů, což jsou organely v cytoplazmě, které syntetizují bílkoviny, jsou-li k tomu určeny. Když mRNA narazí na ribozom, musí být nejprve dešifrovány kódované zprávy z jádra. Přeneste RNA (tRNA) je zodpovědná za „čtení“ přepisu mRNA.

Úlohou tRNA je přeložit mRNA čtením kodonů ve vlákně (kodony jsou tříbázové kódy, z nichž každý odpovídá aminokyselině). Kodon tří dusíkatých bází určuje, kterou konkrétní aminokyselinu vyrobit.

Přenosová RNA přináší správnou aminokyselinu do ribozomu podle každého kodonu, takže aminokyselina může být přidána k rostoucímu řetězci proteinu.

Řetězce aminokyselin jsou spojeny dohromady v ribozom vytvářet bílkoviny v souladu s pokyny přenášenými prostřednictvím mRNA. V ribozomech je přítomno mnoho různých proteinů, včetně ribozomální RNA (rRNA), která tvoří část ribozomu.

Ribozomální RNA je zásadní pro funkci ribozomů a syntézu bílkovin, a proto je ribozom označován jako továrna na bílkoviny buňky.

V mnoha ohledech slouží rRNA jako „spojnice“ mezi mRNA a tRNA. Kromě toho rRNA pomáhá číst mRNA. rRNA rekrutuje tRNA, aby přenesla správné aminokyseliny do ribozomu.

mikroRNA (miRNA) se skládá z velmi krátkých molekul RNA, které byly nedávno objeveny. Tyto molekuly pomáhají řídit genovou expresi, protože mohou značit mRNA pro degradaci nebo bránit translaci na nové proteiny.

To znamená, že miRNA má schopnost down-regulovat nebo umlčovat geny. Vědci molekulární biologie považují miRNA za důležitou pro léčbu genetických poruch, jako je rakovina, kde genová exprese může buď řídit, nebo předcházet rozvoji onemocnění.