Ribonukleiinhape (RNA) ja desoksüribonukleiinhape (DNA) on molekulid, mis suudavad kodeerida teavet, mis reguleerib elusrakkude poolt valkude sünteesi. DNA sisaldab geneetilist teavet, mis edastatakse ühelt põlvkonnalt teisele. RNA-l on mitu funktsiooni, sealhulgas raku valguvabrikute ehk ribosoomide moodustamine ja DNA teabe koopiate edastamine ribosoomidele. DNA ja RNA erinevad suhkrusisalduse, nukleoaluse sisalduse ja kolmemõõtmelise struktuuri poolest.
Suhkrud
DNA ja RNA sisaldavad mõlemad korduvate suhkru- ja fosfaatühikute selgroogu. RNA-s leiduv suhkur on riboos, viiesüsinikuline ring valemiga C5H10O5. Hüdroksüülrühm ehk OH ripub neljast viiest riboossüsinikust, samal ajal kui kahekordselt seotud hapnik seondub ülejäänud süsinikuga. DNA suhkur, desoksüriboos, sarnaneb riboosiga, välja arvatud see, et üks hüdroksüülrühm asetatakse vesinikuaatomi abil, saades valemi C5H10O4. DNA-s ja RNA-s on süsinikuaatomid nummerdatud 1 ’kuni 5’. 1'-süsinikule kinnitub nukleobaas, fosfaatrühmad aga 2 'ja 5' süsinikega.
Nukleobaasid
Nukleobaas on ühe- või kahetuumaline molekul, mis sisaldab lämmastikku. Üks neljast erinevast nukleobaasist ripub nukleiinhappes iga suhkrumolekuli küljes. Nii DNA kui RNA kasutavad nukleoaluseid tsütosiini, guaniini ja adeniini. Neljas DNA nukleobaas on siiski tümiin, samas kui RNA kasutab selle asemel uratsiili. Aluste järjestus piki teatud nukleiinhappe sektsioone, mida nimetatakse geenideks, kontrollib raku toodetud valkude sisaldust. Iga nukleoaluste kolmik tõlgib teatud aminohappeks, mis on valgu ehitusmaterjal.
Üldine struktuur
Kuigi on erandeid, on DNA tavaliselt kaheahelaline molekul ja RNA on tavaliselt üheahelaline. Need kaks DNA-ahelat moodustavad kuulsa topeltheeliksi struktuuri, mis sarnaneb keerdtrepiga. Vastavate nukleobaasipaaride vahelised vesiniksidemed hoiavad kahte DNA-ahelat koos histoonidena tuntud spetsiaalsete valkude abiga. RNA moodustab üksikud spiraalid, mis on vähem tihedalt kokku surutud kui DNA molekulid. DNA topeltheeliksi täiendav stabiilsus võimaldab moodustada väga pikki molekule, mis sisaldavad miljoneid nukleosiidaluseid. Kuid DNA on ultraviolettvalguse kahjustuste suhtes haavatavam kui RNA.
Funktsionaalsed erinevused
Lisaks struktuurilistele erinevustele täidab RNA laiemaid funktsioone kui DNA. Rakk sünteesib RNA, kasutades matriitsina kromosoomilõike. Messenger RNA kannab ribosoomi DNA geeni transkripti, mis koosneb ribosomaalsest RNA-st ja valkudest. Ribosoom loeb messenger RNA-d ja värbab RNA-sid, mis toimivad väikeste puksiirlaevadena, mis tõmbavad vajalikke aminohappeid ribosoomi. Teist tüüpi RNA aitab kontrollida DNA transkriptsiooni RNA-ks. DNA ülesandeks on inimese geneetilise teabe ustav säilitamine ja edastamine, võimaldades raku masinavärgil kasutada teavet valkude loomiseks.