DNS pret RNS: kādas ir līdzības un atšķirības? (ar diagrammu)

Dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābe (RNS) ir divas dabā sastopamās nukleīnskābes. Nukleīnskābes savukārt pārstāv vienu no četrām "dzīves molekulām" jeb biomolekulām. Pārējie ir olbaltumvielas, ogļhidrāti un lipīdi. Nukleīnskābes ir vienīgās biomolekulas, kuru ģenerēšanai nav iespējams metabolizēt adenozīna trifosfāts (ATP, šūnu "enerģijas valūta").

Gan DNS, gan RNS satur ķīmisko informāciju gandrīz identiska un loģiski tieša ģenētiskā koda formā. DNS ir iniciators līdzekļiem un līdzekļiem, ar kādiem tas tiek nodots nākamajām šūnu un visu organismu paaudzēm. RNS ir konveijers no instrukcijas sniedzēja konveijera darbiniekiem.

Kamēr DNS ir tieši atbildīga par kurjera RNS (mRNS) sintēze procesā, ko sauc par transkripciju, DNS paļaujas arī uz RNS pareizu darbību, lai nodotu instrukcijas šūnās esošajām ribosomām. Tāpēc var teikt, ka DNS un RNS nukleīnskābes ir savstarpēji atkarīgas, un katra no tām ir vienlīdz svarīga dzīves misijai.

Nukleīnskābes ir garie polimēri, kas sastāv no atsevišķiem elementiem, ko sauc

Prokariotos, kuriem trūkst šūnu kodola, gan DNS, gan RNS citoplazmā ir atrodami brīvi. Eikariotos, kuriem ir šūnu kodols un kuriem ir arī daudz specializētu organellas, DNS galvenokārt atrodama kodolā. Bet to var atrast arī mitohondrijos un augos hloroplastu iekšienē.

Tikmēr kodolā ir atrodama eikariotu RNS un citoplazmā.

A nukleotīds ir nukleīnskābes monomēra vienība papildus tam, ka tai ir arī citas šūnu funkcijas. Nukleotīds sastāv no: piecu oglekļa (pentozes) cukurs piecu atomu iekšējā gredzena formātā viens līdz trīs fosfātu grupas un a slāpekļa bāze.

DNS ir četras iespējamās bāzes: adenīns (A) un guanīns (G), kas ir purīni, un citozīns (C) un timīns (T), kas ir pirimidīni. RNS satur arī A, G un C, bet aizstājējus uracils (U) timīnam.

Nukleīnskābēs visiem nukleotīdiem ir piesaistīta viena fosfātu grupa, kas ir kopīga ar nākamo nukleotīdu skābes ķēdē. Brīvajiem nukleotīdiem tomēr var būt vairāk.

Slaveni ir tas, ka adenozīna difosfāts (ADP) un adenozīna trifosfāts (ATP) katru sekundi jūsu ķermenī piedalās neskaitāmās vielmaiņas reakcijās.

Kā norādīts, DNS un RNS katrs satur divas purīna slāpekļa bāzes un divas pirimidīna slāpekļa bāzes un satur tās pašas purīna bāzes (A un G) un viena no tām pašām pirimidīna bāzēm (C), tās atšķiras ar to, ka DNS otrajai pirimidīna bāzei ir T, savukārt RNS ir U, katrā vietā T parādās DNS.

Purīni ir lielāki par pirimidīniem, jo ​​tie satur divi savienoja slāpekli saturošus gredzenus ar viens pirimidīnos. Tas ietekmē fizisko formu, kādā DNS pastāv dabā: tā ir divdzīslu, un, konkrēti, ir a dubultā spirāle. Virzienus savieno pirimidīna un purīna bāzes uz blakus esošajiem nukleotīdiem; ja būtu savienoti divi purīni vai divi pirimidīni, atstarpe būtu attiecīgi pārāk liela vai divas mazas.

Savukārt RNS ir viena virkne.

Ribozes cukurs DNS ir dezoksiriboze tā kā RNS ir riboze. Dezoksiriboze ir identiska ribozei, izņemot to, ka hidroksilgrupa (-OH) 2-oglekļa stāvoklī ir aizstāta ar ūdeņraža atomu.

Kā atzīmēts, nukleīnskābēs purīna bāzēm jāpiesaistās pirimidīna bāzēm, lai izveidotu stabilu divkāršu (un galu galā divkāršu spirālveida) molekulu. Bet tas faktiski ir konkrētāks par to. Purīns A saistās ar pirimidīnu T (vai U) un tikai ar to, un purīns G saistās tikai ar pirimidīnu C.

Tas nozīmē, ka, zinot DNS virknes bāzes secību, jūs varat noteikt precīzu tās virknes bāzes secību papildu (partnera) virziens. Padomājiet par savstarpēji papildinošām šķipsnām kā par inversiem vai foto negatīviem.

Piemēram, ja jums ir DNS virkne ar bāzes secību ATTGCCATATG, varat secināt, ka attiecīgajai komplementārajai DNS virknei ir jābūt bāzes secībai TAACGGTATAC.

RNS pavedieni ir viena virkne, taču atšķirībā no DNS tiem ir dažādas formas. Papildus mRNS, pārējie divi galvenie RNS veidi ir ribosomu RNS (rRNS) un pārnes RNS (tRNS).

Gan DNS, gan RNS satur ģenētiskā informācija. Faktiski mRNS satur to pašu informāciju kā DNS, no kuras tā tika izgatavota transkripcijas laikā, bet citā ķīmiskā formā.

Ja DNS izmanto kā šablonu mRNS veidošanai transkripcijas laikā a kodolā eikariotu šūna, tas sintezē virkni, kas ir komplementārās DNS virknes RNS analogs. Citiem vārdiem sakot, tas satur ribozi, nevis dezoksiribozi, un tur, kur T atrodas DNS, tur ir U.

Laikā transkripcija, tiek izveidots relatīvi ierobežota garuma produkts. Šī mRNS virkne parasti satur viena unikāla proteīna produkta ģenētisko informāciju.

Katra sloksne no trim secīgām bāzēm mRNS var atšķirties 64 dažādos veidos, kā rezultātā četras dažādas bāzes katrā vietā tiek paaugstinātas līdz trešajai pakāpei, lai ņemtu vērā visus trīs punktus. Katru no 20 aminoskābēm, no kurām šūnas veido olbaltumvielas, kodē tieši šāda mRNS bāzes triāde, ko sauc par triplets kodons.

Pēc tam, kad transkripcijas laikā mRNS ir sintezēts ar DNS, jaunā molekula pāriet no kodola uz citoplazmu, caur kodola poru izejot caur kodola membrānu. Tad tas apvieno spēkus ar ribosomu, kas tikko apvienojas no abām apakšvienībām - vienas lielas un otras.

Ribosomas ir tulkojumsvai informācijas izmantošana mRNS, lai ražotu atbilstošo olbaltumvielu.

Tulkošanas laikā, kad mRNS virkne "piestāj" uz ribosomas, aminoskābe, kas atbilst trim eksponētajām nukleotīdu bāzēm - tas ir, tripleta kodons - tiek nogādāta reģionā ar tRNS. Katrai no 20 aminoskābēm pastāv tRNS apakštips, padarot šo shuttling procesu sakārtotāku.

Pēc tam, kad pareizā aminoskābe ir pievienota ribosomai, tā ātri tiek pārvietota uz tuvējo ribosomu vietu, kur polipeptīdsvai augošā aminoskābju ķēde pirms katra jaunā papildinājuma ienākšanas ir pabeigta.

Pašas ribosomas veido aptuveni vienāds olbaltumvielu un rRNS maisījums. Abas apakšvienības pastāv kā atsevišķas vienības, izņemot gadījumus, kad tās aktīvi sintezē olbaltumvielas.

DNS molekulas ir ievērojami garākas nekā RNS molekulas; patiesībā, viena DNS molekula veido visas hromosomas ģenētisko materiālu, kas veido tūkstošiem gēnu. Arī tas, ka tie vispār ir sadalīti hromosomās, liecina par to salīdzinošo masu.

Lai gan RNS ir pazemīgāks profils, tas faktiski ir daudzveidīgākais no abām molekulām no funkcionālā viedokļa. Papildus nākšanai tRNS, mRNS un rRNS formās, RNS dažās situācijās, piemēram, olbaltumvielu tulkošanas laikā, var darboties arī kā katalizators (reakciju pastiprinātājs).