Deoksiribonukleorūgštis ir ribonukleino rūgštis - DNR ir RNR - yra glaudžiai susijusios molekulės, dalyvaujančios perduodant ir išreiškiant genetinę informaciją. Nors jie yra gana panašūs, taip pat lengva palyginti ir palyginti DNR ir RNR dėl jų specifinių ir skirtingų funkcijų.
Abi susideda iš molekulinių grandinių, kuriose yra kintantys cukraus ir fosfato vienetai. Azoto turinčios molekulės, vadinamos nukleotidų bazėmis, kabo nuo kiekvieno cukraus vieneto. Skirtingi DNR ir RNR cukraus vienetai yra atsakingi už abiejų biocheminių medžiagų skirtumus.
Fizinė RNR ir DNR struktūra
Ribozė, RNR cukrus, turi žiedo struktūrą, susidedančią iš penkių anglies atomų ir vieno deguonies atomo. Kiekviena anglis jungiasi su vandenilio atomu ir hidroksilo grupe, kuri yra vieno deguonies ir vieno vandenilio atomo molekulė. Dezoksiribozė yra identiška RNR ribozei, išskyrus tai, kad viena anglis jungiasi su vandenilio atomu, o ne su hidroksilo grupe.
Šis vienas skirtumas reiškia, kad dvi DNR grandinės gali suformuoti dvigubos spiralės struktūrą, o RNR lieka viena grandinė. DNR struktūra su dviguba spirale yra labai stabili, o tai suteikia galimybę ilgą laiką koduoti informaciją ir veikti kaip organizmo genetinė medžiaga.
Kita vertus, RNR nėra tokia stabili savo vienos grandinės forma, todėl DNR buvo pasirinkta evoliuciškai, o ne genetinė gyvenimo informacija. Ląstelė sukuria RNR, jei reikia transkripcijos proceso metu, tačiau DNR savaime dauginasi.
Nukleotidų bazės
Kiekvienas DNR ir RNR cukraus vienetas jungiasi prie vienos iš keturių nukleotidų bazių. Tiek DNR, tiek RNR naudoja A, C ir G bazes. Tačiau DNR naudoja bazę T, o RNR - vietoj bazės U. Pagrindų seka išilgai DNR ir RNR grandinių yra genetinis kodas, nurodantis ląstelei, kaip gaminti baltymus.
DNR kiekvienos sruogos pagrindai jungiasi su kitos sruogos pagrindais, formuodami dvigubos spiralės struktūrą. DNR A gali jungtis tik prie T, o C - tik su G. DNR spiralės struktūra yra išsaugota baltymų-RNR kokonoje, vadinamoje chromosoma.
Vaidmenys transkripcijoje
Ląstelė gamina baltymą, perrašydama DNR į RNR, o paskui paversdama RNR į baltymus. Transkripcijos metu DNR molekulės dalis, vadinama genu, yra veikiama fermentų, kurie surenka RNR grandines pagal nukleotidų-bazių prisijungimo taisykles.
Vienintelis skirtumas yra tas, kad DNR A bazės jungiasi su RNR U bazėmis. Fermentinė RNR polimerazė nuskaito kiekvieną geno DNR bazę ir prideda papildomos RNR bazę prie augančios RNR grandinės. Tokiu būdu DNR genetinė informacija perduodama RNR.
Kiti skirtumai su DNR ir RNR molekulėmis
Ląstelė taip pat naudoja antrojo tipo RNR ribosomos, kurios yra mažos baltymų gamybos gamyklos. Trečiasis RNR tipas padeda pernešti aminorūgštis į augančias baltymų gijas. DNR neturi jokio vaidmens vertime.
Dėl papildomų RNR hidroksilo grupių ji tampa labiau reaktyvi molekulė, kuri šarminėmis sąlygomis yra mažiau stabili nei DNR. Dėl griežtos DNR dvigubos spiralės struktūros jis tampa mažiau pažeidžiamas fermentų veikimo, tačiau RNR yra atsparesnė ultravioletiniams spinduliams.
Kitas skirtumas tarp dviejų molekulių yra jų vieta ląstelėje. Eukariotuose DNR randama tik uždaruose organeliuose. Dauguma ląstelės DNR randama uždaryta branduolyje, kol ląstelė dalijasi ir branduolio apvalkalas skyla. DNR taip pat galite rasti mitochondrijose ir chloroplastuose (abu jie taip pat yra su membrana susiję organeliai).
Tačiau RNR yra visoje ląstelėje. Jis gali būti randamas branduolio viduje, laisvai plaukiojantis citoplazmoje, taip pat organelėse, tokiose kaip endoplazminis tinklas.