Deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyre - DNA og RNA - er nært beslægtede molekyler, der deltager i transmission og ekspression af genetisk information. Mens de er ret ens, er det også let at sammenligne og kontrastere DNA og RNA takket være deres specifikke og forskellige funktioner.
Begge består af molekylære kæder indeholdende vekslende enheder af sukker og fosfat. Kvælstofholdige molekyler, kaldet nukleotidbaser, hænger hver sukkerenhed af. De forskellige sukkerenheder i DNA og RNA er ansvarlige for forskellene mellem de to biokemiske stoffer.
Fysisk RNA og DNA-struktur
Ribose, RNA-sukkeret, har en ringstruktur arrangeret som fem carbonatomer og et iltatom. Hvert kulstof binder til et hydrogenatom og en hydroxylgruppe, som er et molekyle med et ilt og et hydrogenatom. Deoxyribose er identisk med RNA's ribose bortset fra at et kulstof binder til et hydrogenatom i stedet for en hydroxylgruppe.
Denne ene forskel betyder, at to DNA-tråde kan danne en dobbelt-helix-struktur, mens RNA forbliver som en enkelt streng. DNA-strukturen med sin dobbelte helix er meget stabil, hvilket giver den evnen til at kode information i lang tid og fungere som organisme genetisk materiale.
RNA er derimod ikke så stabil i sin enkeltstrengede form, hvorfor DNA blev valgt evolutionært frem for RNA som livets genetiske information. Cellen skaber RNA efter behov under transkriptionsprocessen, men DNA reproducerer sig selv.
Nukleotidbaser
Hver sukkerenhed i DNA og RNA binder til en af fire nukleotidbaser. Både DNA og RNA bruger baserne A, C og G. Imidlertid bruger DNA basen T, mens RNA bruger basen U i stedet. Sekvensen af baser langs strengene af DNA og RNA er den genetiske kode, der fortæller cellen, hvordan man fremstiller proteiner.
I DNA binder baserne af hver streng til baserne på den anden streng og danner dobbelt-helix-strukturen. I DNA kan A'er kun binde til T'er og C'er kan kun binde til G'er. Strukturen i en DNA-helix bevares i en protein-RNA-kokon kaldet et kromosom.
Roller i transskription
Cellen fremstiller protein ved at transkribere DNA til RNA og derefter oversætte RNA til proteiner. Under transkription udsættes en del af DNA-molekylet, kaldet et gen, for enzymer, der samler RNA-tråde i henhold til nukleotid-basebindingsreglerne.
Den ene forskel er, at DNA A-baser binder til RNA U-baser. Enzymet RNA-polymerase læser hver DNA-base i et gen og tilføjer den komplementære RNA-base til den voksende RNA-streng. På denne måde overføres DNA's genetiske information til RNA.
Andre forskelle med DNA- og RNA-molekyler
Cellen bruger også en anden type RNA til at fremstille ribosomer, som er små proteinfremstillingsfabrikker. En tredje type RNA hjælper med at overføre aminosyrer til voksende proteinstrenge. DNA spiller ingen rolle i oversættelse.
RNAs ekstra hydroxylgrupper gør det til et mere reaktivt molekyle, der er mindre stabilt under alkaliske forhold end DNA. Den tætte struktur af en DNA-dobbelthelix gør den mindre sårbar over for enzymhandling, men RNA er mere modstandsdygtig over for ultraviolette stråler.
En anden forskel mellem de to molekyler er deres placering i cellen. I eukaryoter findes DNA kun i lukkede organeller. Et flertal af cellens DNA findes lukket i kernen, indtil cellen deler sig, og kernekapslen bryder sammen. Du kan også finde DNA inden for mitokondrier og kloroplaster (som begge også er membranbundne organeller).
RNA findes imidlertid i hele cellen. Det kan findes inde i kernen, fritflydende i cytoplasmaet såvel som inden for organeller som det endoplasmatiske retikulum.