Deoksiribonukleinska kiselina i ribonukleinska kiselina - DNA i RNA - blisko su povezane molekule koje sudjeluju u prijenosu i izražavanju genetskih informacija. Iako su prilično slični, također je lako usporediti i usporediti DNA i RNA zahvaljujući njihovim specifičnim i različitim funkcijama.
Oba se sastoje od molekularnih lanaca koji sadrže izmjenične jedinice šećera i fosfata. Molekule koje sadrže dušik, nazvane nukleotidne baze, vise sa svake jedinice šećera. Različite jedinice šećera u DNA i RNA odgovorne su za razlike između dviju biokemikalija.
Fizička struktura RNA i DNA
Riboza, šećer RNA, ima strukturu prstena raspoređenu u pet atoma ugljika i jedan atom kisika. Svaki ugljik veže se na atom vodika i hidroksilnu skupinu, koja je molekula jednog kisika i jednog atoma vodika. Deoksiriboza je identična RNA-ovoj ribozi, osim što se jedan ugljik veže na atom vodika umjesto na hidroksilnu skupinu.
Ova jedna razlika znači da dva lanca DNA mogu tvoriti strukturu dvostruke zavojnice, dok RNA ostaje kao jedan lanac. DNA struktura sa svojom dvostrukom zavojnicom vrlo je stabilna, što joj daje sposobnost dugotrajnog kodiranja informacija i djelovanja kao genetski materijal organizma.
RNA, s druge strane, nije toliko stabilna u svom jednolančanom obliku, zbog čega je DNA odabrana evolucijski nad RNA kao životne genetske informacije. Stanica stvara RNA po potrebi tijekom procesa transkripcije, ali DNA se sam replicira.
Nukleotidne baze
Svaka šećerna jedinica u DNA i RNA veže se za jednu od četiri nukleotidne baze. I DNA i RNA koriste baze A, C i G. Međutim, DNA koristi bazu T, dok RNA umjesto nje koristi bazu U. Slijed baza duž niti DNA i RNA genetski je kod koji govori stanici kako stvara proteine.
U DNA se baze svakog lanca vežu za baze na drugom lancu, tvoreći strukturu dvostruke zavojnice. U DNK se A mogu vezati samo za T, a C za G. Struktura zavojnice DNA očuvana je u protein-RNA čahuri koja se naziva kromosom.
Uloge u transkripciji
Stanica stvara proteine prepisujući DNA u RNA, a zatim prevodeći RNA u proteine. Tijekom transkripcije, dio molekule DNA, koji se naziva gen, izložen je enzimima koji okupljaju RNA niti u skladu s pravilima vezivanja nukleotidne baze.
Jedna je razlika u tome što se baze A DNA vežu za baze RNA U. Enzim RNA polimeraza očitava svaku bazu DNA u genu i dodaje komplementarnu RNA bazu rastućem lancu RNA. Na taj se način genetske informacije DNK prenose u RNA.
Ostale razlike s molekulama DNA i RNA
Stanica također koristi drugu vrstu RNA za stvaranje ribosomi, koje su male tvornice za proizvodnju proteina. Treća vrsta RNA pomaže u prenošenju aminokiselina na rastuće proteinske niti. DNA ne igra ulogu u prijevodu.
Dodatne hidroksilne skupine RNA čine je reaktivnijom molekulom koja je manje stabilna u alkalnim uvjetima od DNA. Čvrsta struktura dvostruke zavojnice DNA čini je manje osjetljivom na djelovanje enzima, ali RNA je otpornija na ultraljubičaste zrake.
Druga razlika između dvije molekule je njihovo mjesto u stanici. U eukariota se DNK nalazi samo unutar zatvorenih organela. Većina stanične DNA nalazi se zatvorena u jezgri sve dok se stanica ne podijeli i nuklearna ovojnica ne raspadne. DNA također možete pronaći u mitohondrijima i kloroplastima (koji su također organele povezane s membranom).
RNA se, međutim, nalazi u cijeloj stanici. Može se naći unutar jezgre, slobodno plutajući u citoplazmi, kao i unutar organela poput endoplazmatskog retikuluma.