Die drei Unterschiede zwischen einem RNA-Molekül und einem DNA-Molekül

Ribonukleinsäure (RNA) und Desoxyribonukleinsäure (DNA) sind Moleküle, die Informationen kodieren können, die die Synthese von Proteinen durch lebende Zellen regulieren. Die DNA enthält die genetische Information, die von einer Generation zur nächsten weitergegeben wird. RNA hat mehrere Funktionen, darunter die Bildung der Proteinfabriken oder Ribosomen der Zelle und die Übertragung von DNA-Informationen an die Ribosomen. DNA und RNA unterscheiden sich in ihrem Zuckergehalt, ihrem Nukleobasengehalt und ihrer dreidimensionalen Struktur.

DNA und RNA enthalten beide ein Rückgrat aus sich wiederholenden Zucker- und Phosphateinheiten. Der in der RNA gefundene Zucker ist Ribose, ein Fünf-Kohlenstoff-Ring mit der Formel C5H10O5. An vier der fünf Ribose-Kohlenstoffatome hängt eine Hydroxylgruppe oder OH, während ein doppelt gebundener Sauerstoff an den verbleibenden Kohlenstoff bindet. Der Zucker der DNA, Desoxyribose, ist Ribose ähnlich, außer dass eine Hydroxylgruppe durch ein Wasserstoffatom platziert ist, was die Formel C5H10O4 ergibt. In DNA und RNA sind die Kohlenstoffatome von 1’ bis 5’ nummeriert. Eine Nukleobase bindet an den 1’-Kohlenstoff, während Phosphatgruppen an den 2’- und 5’-Kohlenstoff binden.

Eine Nukleobase ist ein Molekül mit einem oder zwei Ringen, das Stickstoff enthält. An jedem Zuckermolekül einer Nukleinsäure hängt eine von vier verschiedenen Nukleobasen. Sowohl DNA als auch RNA verwenden die Nukleobasen Cytosin, Guanin und Adenin. Die vierte DNA-Nukleobase ist jedoch Thymin, während die RNA stattdessen Uracil verwendet. Die Abfolge der Basen entlang bestimmter Abschnitte einer Nukleinsäure, den sogenannten Genen, steuert den Gehalt der Proteine, die die Zelle herstellt. Jedes Triplett von Nukleobasen wird in eine bestimmte Aminosäure übersetzt, die der Baustein des Proteins ist.

Obwohl es Ausnahmen gibt, ist DNA normalerweise ein doppelsträngiges Molekül und RNA ist normalerweise einzelsträngig. Die beiden DNA-Stränge bilden die berühmte Doppelhelix-Struktur, die einer Wendeltreppe ähnelt. Wasserstoffbrücken zwischen entsprechenden Nukleobasenpaaren halten die beiden DNA-Stränge zusammen mit Hilfe spezieller Proteine, die als Histone bekannt sind. RNA bildet einzelne Helices, die weniger stark komprimiert sind als DNA-Moleküle. Die zusätzliche Stabilität der DNA-Doppelhelix ermöglicht die Bildung sehr langer Moleküle, die Millionen von Nukleosidbasen enthalten. DNA ist jedoch anfälliger für Schäden durch ultraviolettes Licht als RNA.

Neben den strukturellen Unterschieden erfüllt RNA ein breiteres Spektrum an Funktionen als DNA. Die Zelle synthetisiert RNA unter Verwendung von Chromosomenabschnitten als Matrize. Messenger-RNA trägt ein Transkript eines DNA-Gens zum Ribosom, das aus ribosomaler RNA und Proteinen besteht. Das Ribosom liest die Boten-RNA und rekrutiert Transfer-RNAs, die als winzige Schlepper die benötigten Aminosäuren zum Ribosom transportieren. Ein anderer RNA-Typ hilft, die Transkription von DNA zu RNA zu kontrollieren. Die Funktion der DNA besteht darin, die genetischen Informationen des Individuums getreu zu erhalten und zu übertragen, sodass die Maschinerie der Zelle die Informationen zum Aufbau von Proteinen verwenden kann.