RNA (Ριβονουκλεϊκό οξύ): Ορισμός, Λειτουργία, Δομή

Το γενετικό υλικό που συσκευάζεται στον πυρήνα του κυττάρου φέρει το σχεδιάγραμμα των ζωντανών οργανισμών. Τα γονίδια κατευθύνουν το κύτταρο πότε και πώς να συνθέσουν πρωτεΐνες για να φτιάξουν κύτταρα του δέρματος, όργανα, γαμέτες και οτιδήποτε άλλο στο σώμα.

Ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) είναι μία από τις δύο μορφές γενετικών πληροφοριών στο κύτταρο. Το RNA συνεργάζεται με δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) για να βοηθήσει στην έκφραση γονιδίων, αλλά το RNA έχει μια ξεχωριστή δομή και ένα σύνολο λειτουργιών μέσα στο κελί.

Ο νικητής του βραβείου Νόμπελ Francis Crick πιστώνεται σε μεγάλο βαθμό με την ανακάλυψη του κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας. Ο Crick συνήγαγε ότι το DNA χρησιμοποιείται ως πρότυπο για τη μεταγραφή του RNA, το οποίο στη συνέχεια μεταφέρεται σε ριβοσώματα και μεταφράζεται για να κάνει τη σωστή πρωτεΐνη.

Η κληρονομικότητα παίζει σημαντικό ρόλο στη μοίρα ενός οργανισμού. Χιλιάδες γονίδια ελέγχουν τη λειτουργία των κυττάρων και του οργανισμού.

Ένα RNA μακρομόριο είναι ένας τύπος νουκλεϊκό οξύ. Είναι ένα μόνο σκέλος γενετικών πληροφοριών που αποτελούνται από νουκλεοτίδια. Νουκλεοτίδια αποτελούνται από ένα ζάχαρη ριβόζης, φωσφορική ομάδα και ένα άζωτο βάση. Η αδενίνη (Α), η ουρακίλη (U), η κυτοσίνη (C) και η γουανίνη (G) είναι οι τέσσερις τύποι βάσεων (A, U, C και G) που βρίσκονται στο RNA.

RNA και DNA είναι και οι δύο βασικοί παράγοντες στη μετάδοση γενετικών πληροφοριών. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης αξιοσημείωτες και σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο.

Οι δομές RNA διαφέρουν από το DNA όσον αφορά τη σύνθεση και τη δομή του νουκλεϊκού οξέος:

• Το DNA έχει ζεύγη βάσεων A, T, C και G. το T σημαίνει θυμίνη, η οποία Η ουρακίλη αντικαθίσταται σε RNA.
• Τα μόρια RNA είναι μονόκλωνο, σε αντίθεση με τη διπλή έλικα των μορίων DNA.
• Το RNA έχει ριβόζηr; Το DNA έχει δεοξυριβόζη.

Οι επιστήμονες έχουν ακόμη πολλά να μάθουν για το DNA και το τύποι RNA. Κατανοήστε με ακρίβεια πώς λειτουργούν αυτά τα μόρια βαθιά κατανόηση των γενετικών ασθενειών και πιθανών θεραπειών.

Τρεις βασικοί τύποι που πρέπει να γνωρίζουν οι μαθητές περιλαμβάνουν: mRNAή RNA messenger. tRNAή μεταφορά RNA. και rRNAή ριβοσωμικό RNA.

Messenger RNA κατασκευάζεται από ένα πρότυπο DNA μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μεταγραφή που συμβαίνει στον πυρήνα του ευκαρυωτικά κύτταρα. Το mRNA είναι το συμπληρωματικό «σχεδιάγραμμα» ενός γονιδίου που θα μεταφέρει τις κωδικοποιημένες οδηγίες του DNA στα ριβοσώματα στο κυτόπλασμα. Το συμπληρωματικό mRNA μεταγράφεται από ένα γονίδιο και κατόπιν υποβάλλεται σε επεξεργασία έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμεύσει ως πρότυπο για ένα πολυπεπτίδιο κατά τη διάρκεια της ριβοσωμικής μετάφρασης.

Ο ρόλος του mRNA είναι πολύ σημαντικός επειδή το mRNA επηρεάζει την έκφραση του γονιδίου. Το mRNA παρέχει το πρότυπο που απαιτείται για τη δημιουργία νέων πρωτεϊνών. Τα μεταφερόμενα μηνύματα ρυθμίζουν τη λειτουργία των γονιδίων και καθορίζουν εάν το γονίδιο αυτό θα είναι περισσότερο ή λιγότερο ενεργό. Αφού περάσει τις πληροφορίες, η εργασία του mRNA ολοκληρώνεται και υποβαθμίζεται.

Τα κύτταρα συνήθως περιέχουν πολλά ριβοσώματα, τα οποία είναι οργανίδια στο κυτταρόπλασμα που συνθέτουν πρωτεΐνες όταν τους ζητηθεί. Όταν το mRNA έρχεται σε ένα ριβόσωμα, τα κωδικοποιημένα μηνύματα από τον πυρήνα πρέπει πρώτα να αποκρυπτογραφηθούν. Μεταφορά RNA (tRNA) είναι υπεύθυνο για την "ανάγνωση" της μεταγραφής mRNA.

Ο ρόλος του tRNA είναι να μεταφράζω mRNA διαβάζοντας τα κωδικόνια στον κλώνο (τα κωδικόνια είναι κωδικοί τριών βάσεων που ο καθένας αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ). Ένα κωδικόνιο τριών αζωτούχων βάσεων καθορίζει ποιο ειδικό αμινοξύ πρέπει να παράγει.

Η μεταφορά RNA φέρνει το σωστό αμινοξύ στο ριβόσωμα σύμφωνα με κάθε κωδικόνιο, έτσι ώστε το αμινοξύ να μπορεί να προστεθεί στον αναπτυσσόμενο πρωτεϊνικό κλώνο.

Οι αλυσίδες των αμινοξέων συνδέονται μεταξύ τους στο ριβόσωμα για την κατασκευή πρωτεϊνών σύμφωνα με τις οδηγίες που μεταδίδονται μέσω mRNA. Πολλές διαφορετικές πρωτεΐνες υπάρχουν στα ριβοσώματα, συμπεριλαμβανομένου του ριβοσωμικού RNA (rRNA) που αποτελεί μέρος του ριβοσώματος.

Το ριβοσωμικό RNA είναι κρίσιμο για τη ριβοσωμική λειτουργία και τη σύνθεση πρωτεϊνών και γι 'αυτό το ριβοσώμα αναφέρεται ως το εργοστάσιο πρωτεΐνης του κυττάρου.

Από πολλές απόψεις, το rRNA χρησιμεύει ως «σύνδεσμος» μεταξύ mRNA και tRNA. Επιπλέον, το rRNA βοηθά στην ανάγνωση του mRNA. Το rRNA στρατολογεί το tRNA για να μεταφέρει τα κατάλληλα αμινοξέα στο ριβόσωμα.

microRNA (miRNA) αποτελείται από πολύ μικρά μόρια RNA που ανακαλύφθηκαν πιο πρόσφατα. Αυτά τα μόρια βοηθούν στον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης επειδή μπορούν να επισημάνουν το mRNA για αποδόμηση ή να αποτρέψουν τη μετάφραση σε νέες πρωτεΐνες.

Αυτό σημαίνει ότι το miRNA έχει την ικανότητα να ρυθμίζει προς τα κάτω ή να σιωπά γονίδια. Οι ερευνητές της μοριακής βιολογίας θεωρούν το miRNA σημαντικό για τη θεραπεία γενετικών διαταραχών όπως ο καρκίνος, όπου η έκφραση γονιδίων μπορεί είτε να οδηγήσει είτε να αποτρέψει την ανάπτυξη ασθενειών.