RNA (ribonukleiinhape): määratlus, funktsioon, struktuur

Raku tuuma pakitud geneetiline materjal kannab elusorganismide plaani. Geenid suunavad rakku, millal ja kuidas valke sünteesida, et saada naharakud, elundid, sugurakud ja kõik muu kehas.

Ribonukleiinhape (RNA) on üks kahest geneetilise informatsiooni vormist rakus. RNA töötab koos desoksüribonukleiinhape (DNA), et aidata geene ekspresseerida, kuid RNA-l on rakus selge struktuur ja funktsioonide kogum.

Nobeli preemia laureaat Francis Crickile omistatakse suuresti selle avastamine keskne dogma molekulaarbioloogia. Crick järeldas, et RNA transkriptsiooni matriitsina kasutatakse DNA-d, mis seejärel transporditakse ribosoomidesse ja tõlgitakse õige valgu saamiseks.

Pärilikkusel on organismi saatuses oluline roll. Tuhanded geenid kontrollivad rakkude ja organismide tööd.

RNA makromolekul on teatud tüüpi nukleiinhape. See on üks nukleotiididest koosnev geneetilise teabe suund. Nukleotiidid koosnevad a riboossuhkur, fosfaatrühm ja a lämmastikuga alus. Adeniin (A), uratsiil (U), tsütosiin (C) ja guaniin (G) on RNA-s leiduvate nelja tüüpi alused (A, U, C ja G).

RNA ja DNA on mõlemad võtmetegijad geneetilise teabe edastamisel. Kuid nende kahe vahel on ka märkimisväärseid ja olulisi erinevusi.

RNA struktuurid erinevad DNAst nukleiinhapete koostise ja struktuuri poolest:

• DNA-l on A, T, C ja G aluspaarid; tähistab T tümiini, mis uratsiil asendab RNA-s.
• RNA molekulid on üheahelaline, erinevalt DNA molekulide topeltheeliksist.
• RNA-l on ribose sugar; DNA-l on desoksüriboos.

Teadlastel on DNA ja selle kohta veel palju õppida tüüpi RNA. Nende molekulide täpne mõistmine süvendab geneetiliste haiguste ja võimalike ravimeetodite mõistmist.

Kolm peamist tüüpi, mida õpilased peavad teadma, on: mRNAvõi messenger RNA; tRNAvõi üle kanda RNA; ja rRNAvõi ribosomaalne RNA.

Messengeri RNA on valmistatud DNA matriitsist protsessi kaudu, mida nimetatakse transkriptsiooniks, mis toimub tuumas eukarüootsed rakud. mRNA on geeni komplementaarne plaan, mis kannab DNA kodeeritud juhiseid tsütoplasmas olevatele ribosoomidele. Komplementaarne mRNA transkribeeritakse geenist ja seejärel töödeldakse, nii et see võib olla polüpeptiidi matriitsiks ribosoomi translatsiooni ajal.

MRNA roll on väga oluline, kuna mRNA mõjutab geeniekspressiooni. mRNA annab malli, mis on vajalik uute valkude loomiseks. Edastatud sõnumid reguleerivad geeni toimimist ja määravad, kas see geen on enam-vähem aktiivne. Pärast teabe edastamist tehakse mRNA töö ja see laguneb.

Rakud sisaldavad tavaliselt paljusid ribosoome, mis on tsütoplasmas olevad organellid, mis sünteesivad valku, kui selleks seda tehakse. Kui mRNA satub ribosoomi, tuleb kõigepealt dešifreerida tuumast kodeeritud sõnumid. RNA ülekandmine (tRNA) vastutab mRNA transkripti "lugemise" eest.

TRNA roll on tõlkima mRNA ahelas olevate koodonite lugemisega (koodonid on kolme aluse koodid, millest igaüks vastab aminohappele). Kolme lämmastikuga aluse koodon määrab, millist konkreetset aminohapet valmistada.

Transfer RNA viib ribosoomi vastavalt igale koodonile õige aminohappe, nii et aminohapet saab lisada kasvavale valgusahelale.

Aminohapete ahelad on omavahel ühendatud ribosoom ehitada valke vastavalt mRNA kaudu edastatud juhistele. Ribosoomides on palju erinevaid valke, sealhulgas ribosoomi RNA (rRNA), mis moodustab osa ribosoomist.

Ribosomaalne RNA on ribosoomide funktsioneerimise ja valgusünteesi jaoks ülioluline ning seetõttu nimetatakse ribosoomi raku proteiinivabrikuks.

Paljudes aspektides toimib rRNA "ühenduslülina" mRNA ja tRNA vahel. Lisaks aitab rRNA lugeda mRNA-d. rRNA värvab tRNA, et viia ribosoomi üle sobivad aminohapped.

mikroRNA (miRNA) koosneb väga lühikestest RNA molekulidest, mis avastati hiljuti. Need molekulid aitavad kontrollida geeniekspressiooni, kuna nad saavad märgistada mRNA lagunemiseks või takistada translatsiooni uuteks valkudeks.

See tähendab, et miRNA-l on võime geene alla reguleerida või vaigistada. Molekulaarbioloogia teadlased peavad miRNA-d oluliseks selliste geneetiliste häirete nagu vähkkasvaja ravis, kus geeniekspressioon võib haiguse arengut kas juhtida või ära hoida.