חומצה דאוקסיריבונוקלאית וחומצה ריבונוקלאית - DNA ו- RNA - הם מולקולות הקשורות קשר הדוק המשתתפות בהעברה וביטוי של מידע גנטי. אמנם הם דומים למדי, אך קל להשוות ולהבדיל בין DNA ו- RNA בזכות הפונקציות הספציפיות והשונות שלהם.
שתיהן מורכבות משרשראות מולקולריות המכילות יחידות מתחלפות של סוכר ופוספט. מולקולות המכילות חנקן, המכונות בסיסי נוקלאוטיד, תלויים בכל יחידת סוכר. יחידות הסוכר השונות ב- DNA ו- RNA אחראיות להבדלים בין שני הביוכימיקלים.
מבנה RNA פיזי ו- DNA
לריבוז, סוכר ה- RNA, יש מבנה טבעתי המסודר כחמישה אטומי פחמן ואטום חמצן אחד. כל פחמן נקשר לאטום מימן ולקבוצת הידרוקסיל, שהיא מולקולה של חמצן אחד ואטום מימן אחד. דאוקסיריבוז זהה לריבוז של RNA, אלא שפחמן אחד נקשר לאטום מימן במקום לקבוצת הידרוקסיל.
ההבדל היחיד פירושו ששני גדילי DNA יכולים ליצור מבנה סליל כפול בעוד ש- RNA נשאר כחוט בודד. מבנה ה- DNA עם הסליל הכפול שלו יציב מאוד, מה שמקנה לו את היכולת לקודד מידע לאורך זמן ולפעול כחומר גנטי אורגניזם.
לעומת זאת, ה- RNA אינו יציב בצורה היחידה שלו, ולכן DNA נבחר באופן אבולוציוני על פני ה- RNA כמו המידע הגנטי של החיים. התא יוצר RNA לפי הצורך במהלך התעתיק, אך ה- DNA משכפל את עצמו.
בסיסי נוקליאוטידים
כל יחידת סוכר ב- DNA ו- RNA נקשרת לאחד מארבעה בסיסי נוקלאוטיד. הן ה- DNA והן ה- RNA משתמשים בבסיסים A, C ו- G. עם זאת, ה- DNA משתמש בבסיס T בעוד ש- RNA משתמש בבסיס U במקום זאת. רצף הבסיסים לאורך גדילי ה- DNA וה- RNA הוא הקוד הגנטי שאומר לתא כיצד לייצר חלבונים.
ב- DNA, הבסיסים של כל גדיל נקשרים לבסיסים על החוט השני ויוצרים את מבנה הסליל הכפול. ב- DNA, A יכולים רק להיקשר ל- T ו- C יכולים להיקשר רק ל- G. מבנה סליל ה- DNA נשמר בתוך פקעת חלבון-RNA הנקראת כרומוזום.
תפקידים בתמלול
התא מייצר חלבון על ידי תעתיק DNA ל- RNA ואז תרגום ה- RNA לחלבונים. במהלך שעתוק, חלק ממולקולת ה- DNA, המכונה גן, נחשף לאנזימים המרכיבים גדילי RNA על פי כללי הקישור לבסיס נוקלאוטיד.
ההבדל היחיד הוא שבסיסי DNA A נקשרים לבסיסי U U. האנזים RNA פולימראז קורא כל בסיס DNA בגן ומוסיף את בסיס ה- RNA המשלים לגדיל ה- RNA הגדל. באופן זה, המידע הגנטי של ה- DNA מועבר ל- RNA.
הבדלים אחרים עם מולקולות DNA ו- RNA
התא משתמש גם בסוג שני של רנ"א לייצור ריבוזומים, שהם מפעלים זעירים לייצור חלבונים. סוג שלישי של RNA מסייע בהעברת חומצות אמינו לגדילי חלבונים הגדלים. ל- DNA אין תפקיד בתרגום.
קבוצות ההידרוקסיל הנוספות של ה- RNA הופכות אותה למולקולה תגובתית יותר ויציבה פחות בתנאים אלקליין מאשר DNA. המבנה ההדוק של סליל כפול DNA הופך אותו לפגיע פחות לפעולת אנזים, אך RNA עמיד יותר בפני קרניים אולטרה סגולות.
הבדל נוסף בין שתי המולקולות הוא מיקומן בתא. באיקריוטים, DNA נמצא רק בתוך אברונים סגורים. רוב ה- DNA של התא נמצא סגור בגרעין עד שהתא מתחלק והמעטפה הגרעינית מתקלקלת. ניתן למצוא DNA גם במיטוכונדריה ובכלורופלסטים (שניהם גם אברונים קשורים לקרום).
עם זאת, RNA נמצא בכל התא. ניתן למצוא אותו בתוך הגרעין, צף חופשי בציטופלזמה, כמו גם בתוך אברונים כמו הרטיקולום האנדופלזמי.