L'acido ribonucleico, o RNA, è un parente stretto dell'acido desossiribonucleico (DNA). Come il DNA, l'RNA contiene una spina dorsale di zuccheri e fosfati alternati, con una delle quattro diverse basi nucleotidiche - molecole cicliche contenenti azoto - che pendono da ciascun gruppo di zuccheri. Un gruppo di zucchero nel DNA ha un atomo di ossigeno in meno rispetto allo zucchero nell'RNA. Il DNA è il custode del codice genetico di una specie, ma la funzione dell'RNA è diversa. Un tipo di molecola di RNA è un messaggero temporaneo che trasporta una copia del codice dal DNA di una cellula al suo macchinario per la produzione di proteine.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
L'RNA contiene una copia di una porzione del codice genetico conservata dal DNA di una cellula.
Codice genetico del DNA
Il DNA è una molecola a doppio filamento. I due filamenti si legano tra loro a causa di legami atomici tra le basi nucleotidiche su ciascun filamento, aiutati da altre forze di legame fornite da proteine chiamate istoni. La sequenza delle basi nucleotidiche lungo la lunghezza di un filamento di DNA è un codice per la produzione di proteine. Ogni tripletta di basi codifica per uno specifico amminoacido, l'elemento costitutivo delle proteine. Le quattro basi del DNA sono adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Le basi su un filamento di DNA sono accoppiate alle basi sul suo filamento gemello secondo regole rigide: gli A devono accoppiarsi con i T e i C devono accoppiarsi con i G. Pertanto, un filamento di DNA all'interno di una molecola a doppia elica è antiparallelo al suo filamento gemello, poiché le coppie di basi in ciascuna posizione sono complementari.
Tipi di RNA
La cellula produce RNA trascrivendo sezioni di molecole di DNA note come geni. L'RNA ribosomiale (rRNA) viene utilizzato per costruire i ribosomi, che sono le piccole fabbriche di proteine della cellula. L'RNA di trasferimento (tRNA) agisce come un bus navetta per portare gli amminoacidi ai ribosomi secondo necessità. È compito dell'RNA messaggero (mRNA) dire al ribosoma come costruire una proteina, cioè l'ordine in cui legare gli amminoacidi su un filamento proteico in crescita. Affinché le proteine escano correttamente, l'mRNA deve trasmettere il codice genetico corretto dal DNA ai ribosomi.
Trascrizione dell'RNA
Per costruire una molecola di RNA, l'area attorno a un gene del DNA deve prima rilassarsi e i due filamenti devono temporaneamente separarsi. La separazione consente a un complesso enzimatico contenente RNA polimerasi di inserirsi in uno spazio e di attaccarsi all'area di partenza del gene, o promotore, su uno dei due filamenti. Il complesso si attacca solo al "filo modello", non al "filo sensoriale" complementare. Muovendosi lungo il DNA stampo filamento una base alla volta, il complesso aggiunge basi nucleotidiche complementari al filamento in crescita di RNA. L'enzima osserva le regole di accoppiamento delle basi con un'eccezione: utilizza la base uracile (U) invece della base T. Ad esempio, se il complesso incontra la sequenza di basi AATGC sul filamento stampo di DNA, aggiunge basi nucleotidiche nella sequenza UUACG al filamento di RNA. In questo modo, il filamento di RNA corrisponde al gene sul filamento senso e integra il gene sul filamento stampo. Al termine della trascrizione, la cellula aggiunge sequenze a ciascuna estremità di un filamento di mRNA grezzo, chiamato trascrizione primaria, per proteggerlo dall'attacco enzimatico, rimuove le porzioni indesiderate e quindi invia il filo maturo per trovare un bel ribosoma.
Traduzione dell'RNA
La molecola di mRNA appena codificata viaggia verso un ribosoma, dove si attacca a un sito di legame. Il ribosoma legge la prima tripletta, o codone, di basi di mRNA e afferra una molecola di tRNA-amminoacido che ha un anti-codone complementare di basi. Invariabilmente, il primo codone dell'mRNA è AUG, che codifica per l'aminoacido metionina. Pertanto, il primo tRNA contiene l'anti-codone UAC e ha una molecola di metionina al seguito. Il ribosoma ritaglia la metionina dal tRNA e la attacca a un sito specifico sul ribosoma. Il ribosoma quindi legge il successivo codone di mRNA, afferra un tRNA con un anti-codone complementare e attacca il secondo amminoacido alla molecola di metionina. Il ciclo si ripete fino al completamento della traduzione, a quel punto il ribosoma rilascia la proteina appena coniata che è stata codificata dal filamento di mRNA.