Ribonukleinska kiselina (RNA) je kemijski spoj koji postoji unutar stanica i virusa. U stanicama se može podijeliti u tri kategorije: ribosomska (rRNA), glasnik (mRNA) i prijenosna (tRNA). Iako se sve tri vrste RNA mogu naći u ribosomima, tvornicama proteina stanica, ovaj se članak usredotočuje na posljednje dvije, koje se nalaze ne samo unutar ribosomi, ali slobodno postoje u staničnoj jezgri (u stanicama koje imaju jezgre) i u citoplazmi, glavnom odjeljku stanice između jezgre i stanice membrana. Tri vrste RNA, međutim, djeluju zajedno.
Što je RNA?
mRNA i tRNA postoje u lancima koji se sastoje od gradivnih blokova koji se nazivaju RNA nukleotidi. Svaki od ovih građevinskih nukleotida sastoji se od šećera zvanog riboza, visokoenergetske kemijske skupine, zvane fosfat, i jednog od četiri moguća "dušične baze" prstenaste ili dvostruko prstenaste strukture čija je podloga izgrađena ne samo od atoma ugljika već i od mnogih atoma dušika (vidi lik). Nukleotidi se međusobno povezuju putem fosfatnih i šećernih skupina, koje čine "okosnicu" na koju su vezane dušične baze, po jednu za svaki šećer riboze.
Četiri dušične baze RNA
U RNA se u većini slučajeva nalaze četiri baze. Dva od njih, adenin (A) i gvanin (G), sadrže dva kemijska prstena i nazivaju se purini. Druga dva, od kojih svaki sadrži jedan kemijski prsten, su citozin (C) i uracil (U), a nazivaju se pirimidini.
Sinteza mRNA i tRNA
mRNA i tRNA sintetiziraju se postupcima koji se nazivaju "uparivanje baza" i "transkripcija", pri čemu se polaže lanac RNA, uz lanac deoksiribonukleinske kiseline (DNA). U bakterijama i arhejama, dvije od tri glavne podjele života na Zemlji, odvija se sinteza RNA duž jednog kromosoma (i organizirane strukture koja se sastoji od lanca DNA i raznih bjelančevine). U drugoj podjeli života, eukariji, sinteza RNK odvija se unutar jezgre, gdje je DNA spakirana u jedan od više kromosoma. I mRNA i tRNA sadrže informacije u obliku specifičnih sekvenci četiri moguće baze u svakom od njihovih nukleotida. Te se sekvence pak sintetiziraju na temelju slijeda nukleotida u DNA, posebno na dio DNA (nazvan gen) koji je korišten za sintezu RNA lanca tijekom uparivanja baze postupak.
Funkcija mRNA
Svaka molekula ili lanac mRNA sadrži upute o tome kako povezati nekoliko "aminokiselina" u peptidni lanac koji postaje protein. Na isti način na koji nukleotidi grade blokove za RNA, aminokiseline grade blokove za proteine. Evolucija je proizvela "genetski kod" u kojem je svaka od 20 životnih aminokiselina kodirana serijom od tri dušične baze u RNA nukleotidima. Dakle, svaki triplet RNA nukleotida odgovara jednoj aminokiselini i slijedu nukleotida diktira slijed aminokiselina koje će biti povezane u peptidni lanac koji stvara protein. Iako u nekim slučajevima aminokiselina može biti predstavljena s višestrukim nukleotidnim trojcima, koji se nazivaju kodonima, svaki kodon na RNA predstavlja samo jednu aminokiselinu. Iz tog razloga se za genetski kod kaže da je "degeneriran".
Funkcija tRNA
Iako mRNA sadrži "poruku" kako sekvencirati aminokiseline u lanac, tRNA je stvarni prevodilac. Prijevod jezika RNA na jezik proteina je moguć, jer ih ima mnogo Oblici tRNA, od kojih svaka predstavlja aminokiselinu (građevni blok proteina) i sposobna je za vezu s RNA kodon. Tako, na primjer, molekula tRNA za aminokiselinu alanin ima područje ili mjesto vezanja za alanin i drugo mjesto vezanja za tri RNA nukleotida, kodon, za alanin.
Prijevod se događa u ribosomima
Proces prevođenja RNA kodonskih sekvenci u aminokiselinske sekvence, a time i u specifične proteine zapravo se zove "prijevod". Javlja se u ribosomima koji su stvoreni od rRNA i raznih bjelančevine. Tijekom prevođenja, nit mRNA prolazi kroz ribosom, poput staromodne kasete koja se kreće kroz čitač trake. Kako se mRNA kreće, molekule tRNA koje nose odgovarajuću aminokiselinu vežu se za RNA kodon s kojim se podudaraju i slijed aminokiselina se sastavlja.
