Το ριβονουκλεϊκό οξύ, ή το RNA, είναι στενός συγγενής του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA). Όπως και το DNA, το RNA περιέχει μια ραχοκοκαλιά εναλλακτικών σακχάρων και φωσφορικών, με μία από τις τέσσερις διαφορετικές βάσεις νουκλεοτιδίων - κυκλικά μόρια που περιέχουν άζωτο - να κρέμονται από κάθε ομάδα σακχάρου. Μια ομάδα σακχάρου DNA έχει ένα λιγότερο άτομο οξυγόνου από ό, τι το σάκχαρο στο RNA. Το DNA είναι ο επιστάτης του γενετικού κώδικα ενός είδους, αλλά η λειτουργία του RNA είναι διαφορετική. Ένας τύπος μορίου RNA είναι ένας προσωρινός αγγελιοφόρος που μεταφέρει ένα αντίγραφο του κώδικα από το DNA ενός κυττάρου στον μηχανισμό παραγωγής πρωτεϊνών του.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Το RNA περιέχει ένα αντίγραφο ενός τμήματος του γενετικού κώδικα που διατηρείται από το DNA ενός κυττάρου.
Γενετικός κώδικας DNA
Το DNA είναι ένα δίκλωνο μόριο. Οι δύο κλώνοι συνδέονται μεταξύ τους λόγω ατομικών δεσμών μεταξύ των βάσεων νουκλεοτιδίων σε κάθε κλώνο, βοηθούμενοι από άλλες δυνάμεις σύνδεσης που παρέχονται από πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Η αλληλουχία των νουκλεοτιδικών βάσεων κατά μήκος ενός κλώνου DNA είναι ένας κώδικας για την παραγωγή πρωτεϊνών. Κάθε τρίδυμα βάσεων κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, το δομικό στοιχείο της πρωτεΐνης. Οι τέσσερις βάσεις DNA είναι αδενίνη (Α), κυτοσίνη (C), γουανίνη (G) και θυμίνη (Τ). Οι βάσεις σε ένα νήμα DNA συνδέονται με βάσεις στον αδερφό κλώνο σύμφωνα με αυστηρούς κανόνες: Το A πρέπει να ζευγαρώσει με το T και το C πρέπει να ζευγαρωθούν με το G's. Επομένως, ένας κλώνος DNA εντός ενός μορίου διπλής έλικας είναι αντιπαράλληλος με τον αδελφό κλώνο του, επειδή τα ζεύγη βάσεων σε κάθε θέση είναι συμπληρωματικά.
Τύποι RNA
Το κύτταρο παράγει RNA μεταγράφοντας τμήματα μορίων DNA γνωστά ως γονίδια. Το ριβοσωμικό RNA (rRNA) χρησιμοποιείται για την κατασκευή ριβοσωμάτων, τα οποία είναι τα μικροσκοπικά εργοστάσια παραγωγής πρωτεϊνών του κυττάρου. Η μεταφορά RNA (tRNA) ενεργεί σαν λεωφορείο για τη λήψη αμινοξέων στα ριβοσώματα, όπως απαιτείται. Είναι καθήκον του αγγελιοφόρου RNA (mRNA) να πει στο ριβόσωμα πώς να χτίσει μια πρωτεΐνη - δηλαδή, τη σειρά με την οποία δένονται τα αμινοξέα σε ένα αναπτυσσόμενο σκέλος πρωτεΐνης. Για να βγουν οι πρωτεΐνες σωστά, το mRNA πρέπει να μεταδώσει τον σωστό γενετικό κώδικα από το DNA στα ριβοσώματα.
Μεταγραφή RNA
Για να χτιστεί ένα μόριο RNA, η περιοχή γύρω από ένα γονίδιο DNA πρέπει πρώτα να χαλαρώσει και οι δύο κλώνοι πρέπει να διαχωριστούν προσωρινά. Ο διαχωρισμός επιτρέπει σε ένα σύμπλοκο ενζύμων που περιέχει RNA πολυμεράση να χωράει σε ένα χώρο και να προσκολλάται στην αρχική περιοχή του γονιδίου, ή τον προαγωγό, σε έναν από τους δύο κλώνους. Το σύμπλεγμα προσκολλάται μόνο στο "πρότυπο σκέλος", όχι στο συμπληρωματικό "λογικό σκέλος". Κινείται κατά μήκος του Πρότυπο DNA κλώνου μία βάση κάθε φορά, το σύμπλοκο προσθέτει συμπληρωματικές βάσεις νουκλεοτιδίων στον αναπτυσσόμενο κλώνο του RNA. Το ένζυμο τηρεί τους κανόνες σύζευξης βάσεων με μία εξαίρεση: χρησιμοποιεί τη βασική ουρακίλη (U) αντί για τη βάση Τ. Για παράδειγμα, εάν το σύμπλοκο συναντά τη βασική αλληλουχία AATGC στον κλώνο προτύπου DNA, προσθέτει βάσεις νουκλεοτιδίων στην αλληλουχία UUACG στον κλώνο RNA. Με αυτόν τον τρόπο, ο κλώνος RNA ταιριάζει με το γονίδιο στον κλώνο νοήματος και συμπληρώνει το γονίδιο στον κλώνο προτύπου. Αφού ολοκληρωθεί η μεταγραφή, το κελί προσθέτει ακολουθίες σε κάθε άκρο ενός ακατέργαστου κλώνου mRNA, που ονομάζεται πρωτεύουσα μεταγραφή, για να το προστατεύσει από ενζυματική επίθεση, αφαιρεί ανεπιθύμητα τμήματα και στη συνέχεια στέλνει το ώριμο σκέλος για να βρει ένα ωραίο ριβόσωμα.
Μετάφραση RNA
Το πρόσφατα κωδικοποιημένο μόριο mRNA ταξιδεύει σε ένα ριβόσωμα, όπου προσκολλάται σε μια θέση σύνδεσης. Το ριβόσωμα διαβάζει το πρώτο τρίδυμο, ή κωδικόνιο, των βάσεων mRNA και αρπάζει ένα μόριο tRNA-αμινοξέος που έχει ένα συμπληρωματικό αντι-κωδικόνιο βάσεων. Αμετάβλητα, το πρώτο mRNA κωδικόνιο είναι το AUG, το οποίο κωδικοποιεί το αμινοξύ μεθειονίνη. Επομένως, το πρώτο tRNA περιέχει το αντι-κωδικόνιο UAC και έχει ένα μόριο μεθειονίνης. Το ριβοσώμα αποσπά τη μεθειονίνη από το tRNA και το συνδέει σε μια συγκεκριμένη θέση στο ριβόσωμα. Το ριβόσωμα στη συνέχεια διαβάζει το επόμενο κωδικόνιο mRNA, αρπάζει ένα tRNA με ένα συμπληρωματικό αντι-κωδικόνιο και συνδέει το δεύτερο αμινοξύ στο μόριο της μεθειονίνης. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται έως ότου ολοκληρωθεί η μετάφραση, οπότε το ριβοσώμα απελευθερώνει την πρόσφατα κομμένη πρωτεΐνη που κωδικοποιήθηκε από τον κλώνο του mRNA.