Ribonukleinsyre (RNA) og deoxyribonukleinsyre (DNA) er molekyler, der kan kode information, der regulerer syntesen af proteiner fra levende celler. DNA indeholder den genetiske information, der videregives fra generation til generation. RNA har flere funktioner, herunder dannelse af cellens proteinfabrikker eller ribosomer og transmission af kopier af DNA-information til ribosomerne. DNA og RNA adskiller sig i deres sukkerindhold, deres nukleobaseindhold og deres tredimensionelle struktur.
Sukker
DNA og RNA indeholder begge en rygrad af gentagne sukker- og fosfatenheder. Sukkeret, der findes i RNA, er ribose, en ring med fem carbonatomer med formlen C5H10O5. En hydroxylgruppe, eller OH, hænger fire af de fem ribose-carbonatomer af, mens et dobbeltbundet ilt binder til det resterende kulstof. DNA's sukker, deoxyribose, svarer til ribose, bortset fra at en hydroxylgruppe er placeret af et hydrogenatom, hvilket giver en formel af C5H10O4. I DNA og RNA er kulstofatomer nummereret 1 'til 5'. En nukleobase fæstner sig til 1'-carbonet, mens phosphatgrupper binder til 2'- og 5'-kulstofferne.
Nukleobaser
En nukleobase er et enkelt- eller dobbeltringet molekyle indeholdende nitrogen. En af fire forskellige nukleobaser hænger af hvert sukkermolekyle i en nukleinsyre. Både DNA og RNA bruger nukleobaserne cytosin, guanin og adenin. Den fjerde DNA-nukleobase er imidlertid thymin, mens RNA i stedet bruger uracil. Basesekvensen langs visse sektioner af en nukleinsyre, kendt som generne, styrer indholdet af proteinerne, som cellen fremstiller. Hver triplet af nukleobaser oversættes til en bestemt aminosyre, som er byggestenen for protein.
Overordnet struktur
Selvom der findes undtagelser, er DNA normalt et dobbeltstrenget molekyle, og RNA er normalt enkeltstrenget. De to DNA-tråde danner den berømte dobbelt-helix-struktur, der ligner en vindeltrappe. Hydrogenbindinger mellem tilsvarende par nukleobaser holder de to DNA-tråde sammen sammen med hjælp fra specielle proteiner kendt som histoner. RNA danner enkelthelixer, der er mindre tæt komprimeret end DNA-molekyler. Den ekstra stabilitet af DNA-dobbelthelixen tillader dannelse af meget lange molekyler, der indeholder millioner af nukleosidbaser. DNA er imidlertid mere sårbar over for skader på ultraviolet lys end RNA.
Funktionelle forskelle
Ud over de strukturelle forskelle opfylder RNA et bredere sæt funktioner end DNA gør. Cellen syntetiserer RNA ved hjælp af sektioner af kromosomer som en skabelon. Messenger RNA fører et transkription af et DNA-gen til ribosomet, som er sammensat af ribosomalt RNA og proteiner. Ribosomet læser messenger-RNA'et og rekrutterer overførsels-RNA'er, der fungerer som små bugserbåde, der trækker de krævede aminosyrer til ribosomet. En anden type RNA hjælper med at kontrollere transkriptionen af DNA til RNA. DNA's funktion er trofast at vedligeholde og overføre individets genetiske information, så cellens maskineri kan bruge informationen til at opbygge proteiner.