Დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა და რიბონუკლეინის მჟავა - დნმ და რნმ მჭიდროდაა დაკავშირებული მოლეკულები, რომლებიც მონაწილეობენ გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემაში და გამოხატვაში. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი საკმაოდ ჰგავს, მათი შედარება და შედარება დნმ და RNA მათი სპეციფიკური და განსხვავებული ფუნქციების წყალობით არის მარტივი.
ორივე შედგება მოლეკულური ჯაჭვებისგან, რომლებიც შეიცავს შაქრისა და ფოსფატის მონაცვლე ერთეულებს. აზოტის შემცველი მოლეკულები, ნუკლეოტიდის ფუძეები, ეკიდებიან შაქრის თითოეულ ერთეულს. დნმ-სა და რნმ-ში არსებული სხვადასხვა შაქრის ერთეულები პასუხისმგებელნი არიან ორ ბიოქიმიკატს შორის განსხვავებებზე.
ფიზიკური RNA და დნმ სტრუქტურა
რიბოსს, რნმ შაქარს, აქვს რგოლის სტრუქტურა, რომელიც განლაგებულია როგორც ნახშირბადის ხუთი ატომი და ჟანგბადის ერთი ატომი. თითოეული ნახშირბადი უკავშირდება წყალბადის ატომს და ჰიდროქსილის ჯგუფს, რომელიც არის ერთი ჟანგბადის და ერთი წყალბადის ატომის მოლეკულა. დეოქსირიბოზა იდენტურია რნმ-ის რიბოზისა, გარდა იმისა, რომ ერთი ნახშირბადი წყალბადის ატომს უკავშირდება ჰიდროქსილის ჯგუფის ნაცვლად.
ეს ერთი განსხვავება ნიშნავს, რომ დნმ-ის ორ ძაფს შეუძლია შექმნას ორმაგი სპირალის სტრუქტურა, ხოლო RNA რჩება როგორც ერთი ძაფი. დნმ სტრუქტურა თავისი ორმაგი სპირალით ძალიან სტაბილურია, რაც მას საშუალებას აძლევს დიდი ხნით დაშიფროს ინფორმაცია და იმოქმედოს, როგორც ორგანიზმური გენეტიკური მასალა.
მეორეს მხრივ, რნმ არ არის ისეთივე სტაბილური თავისი ცალკეული ძაფის ფორმით, რის გამოც დნმ შეირჩა ევოლუციურად რნმ – ზე, ვიდრე სიცოცხლის გენეტიკური ინფორმაცია. უჯრედი ქმნის RNA– ს, ტრანსკრიფციის პროცესში, როგორც საჭიროა, მაგრამ დნმ თვითგამრავლებადია.
ნუკლეოტიდის ბაზები
თითოეული შაქრის ერთეული დნმ-სა და RNA- ში ერთდება ოთხიდან ერთ ნუკლეოტიდულ ფუძესთან. როგორც დნმ, ასევე რნმ იყენებს A, C და G ბაზებს. ამასთან, დნმ იყენებს ბაზის T- ს, ხოლო RNA იყენებს ბაზის U- ს. ბაზების თანმიმდევრობა დნმ და RNA ბოჭკოების გასწვრივ არის გენეტიკური კოდი, რომელიც უჯრედს ეუბნება, როგორ უნდა შექმნას ცილები.
დნმ-ში, თითოეული ძაფის ფუძე უკავშირდება სხვა ძაფის ფუძეებს და ქმნის ორმაგი სპირალის სტრუქტურას. დნმ-ში, A- ს შეუძლია მხოლოდ T- ს და C- ს დაუკავშირდეს მხოლოდ G- ს. დნმ-ის სპირალის სტრუქტურა დაცულია ცილა-რნმ-ის კოქოსში, რომელსაც ქრომოსომა ეწოდება.
როლები ტრანსკრიფციაში
უჯრედი ქმნის პროტეინს დნმ-ის ტრანსკრიფციით RNA- ზე და შემდეგ RNA- ს პროტეინებად გადათარგმნით. ტრანსკრიფციის დროს, დნმ-ის მოლეკულის ნაწილი, რომელსაც გენი ეწოდება, ექვემდებარება ფერმენტებს, რომლებიც აწყობენ რნმ-ის ძაფებს ნუკლეოტიდ-ფუძის სავალდებულო წესების შესაბამისად.
ერთი განსხვავება ისაა, რომ დნმ A ბაზები უკავშირდება RNA U ბაზებს. ფერმენტი RNA პოლიმერაზა კითხულობს თითოეულ დნმ – ის ფუძეს გენში და ზრდის RNA– ს შემავსებელს დამატებით RNA– ს ფუძეს. ამ გზით დნმ – ის გენეტიკური ინფორმაცია გადაეცემა რნმ – ს.
სხვა განსხვავებები დნმ და რნმ მოლეკულებთან
უჯრედი ასევე იყენებს მეორე ტიპის RNA- ს დასამზადებლად რიბოსომები, რომლებიც ცილების წარმოების პატარა ქარხნებია. მესამე ტიპის RNA ხელს უწყობს ამინომჟავების გადატანას მზარდ ცილოვან ძაფებზე. დნმ არ თამაშობს როლს თარგმანში.
რნმ-ის დამატებითი ჰიდროქსილის ჯგუფები მას უფრო რეაქციულ მოლეკულად აქცევს, რომელიც ტუტე პირობებში ნაკლებად სტაბილურია, ვიდრე დნმ. დნმ – ის ორმაგი სპირალის მჭიდრო სტრუქტურა მას ნაკლებად დაუცველს ხდის ფერმენტის მოქმედებას, მაგრამ RNA უფრო მდგრადია ულტრაიისფერი სხივების მიმართ.
ორ მოლეკულას შორის კიდევ ერთი განსხვავებაა მათი მდებარეობა უჯრედში. ეუკარიოტებში დნმ გვხვდება მხოლოდ თანდართულ ორგანიზმებში. უჯრედის დნმ-ის უმეტესობა ბირთვშია ჩასმული, სანამ უჯრედი არ გაიყოფა და ბირთვული კონვერტი ჩაიშლება. თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ დნმ მიტოქონდრიებისა და ქლოროპლასტების შიგნით (ორივე მათგანი გარსით შეკრული ორგანელებია).
თუმცა RNA გვხვდება მთელ უჯრედში. ის გვხვდება ბირთვის შიგნით, თავისუფლად მცურავს ციტოპლაზმაში, ისევე როგორც ორგანოებში, როგორიცაა ენდოპლაზმური ბადე.