Ribonukleīnskābe jeb RNS ir dezoksiribonukleīnskābes (DNS) tuvs radinieks. Tāpat kā DNS, arī RNS satur mainīgu cukuru un fosfātu mugurkaulu, pie katras cukura grupas karājas viena no četrām dažādām nukleotīdu bāzēm - cikliskas molekulas, kas satur slāpekli. DNS cukura grupā ir par vienu mazāk skābekļa atoma nekā RNS saturošajā cukurā. DNS ir sugas ģenētiskā koda uzturētājs, bet RNS funkcija ir atšķirīga. Viens no RNS molekulu veidiem ir pagaidu kurjers, kas pārraida koda kopiju no šūnas DNS uz tās olbaltumvielu ražošanas iekārtu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
RNS satur ģenētiskā koda daļas kopiju, ko glabā šūnas DNS.
DNS ģenētiskais kods
DNS ir divējāda molekula. Abi pavedieni saistās viens ar otru, pateicoties atomu saitēm starp katras virknes nukleotīdu bāzēm, ko palīdz citi saistošie spēki, ko nodrošina olbaltumvielas, ko sauc par histoniem. Nukleotīdu bāzu secība DNS virknes garumā ir olbaltumvielu ražošanas kods. Katrs bāzes triplets kodē noteiktu aminoskābi - olbaltumvielu celtniecības bloku. Četras DNS bāzes ir adenīns (A), citozīns (C), guanīns (G) un timīns (T). Bāzes vienā DNS virknē ir savienotas pārī ar pamatiem uz tās māsas virknes saskaņā ar stingriem noteikumiem: A ir jāpārījas ar T un C ir jāsavieno ar G. Tāpēc viena DNS virkne divkāršās spirāles molekulā ir pretparalēla tās māsas daļai, jo bāzes pāri katrā pozīcijā ir komplementāri.
RNS veidi
Šūna ražo RNS, pārrakstot DNS molekulu daļas, kas pazīstamas kā gēni. Ribosomu RNS (rRNS) izmanto, lai izveidotu ribosomas, kas ir šūnas sīkās olbaltumvielu ražošanas rūpnīcas. Transfer RNS (tRNS) darbojas kā maršruta autobuss, lai pēc nepieciešamības aminoskābes ievelk ribosomās. Messenger RNS (mRNS) uzdevums ir pateikt ribosomai, kā veidot olbaltumvielu, tas ir, secību, kādā aminoskābes jāvelk augošā olbaltumvielu virknē. Lai olbaltumvielas iznāktu pareizi, mRNS jāpārraida pareizs ģenētiskais kods no DNS uz ribosomām.
RNS transkripcija
Lai izveidotu RNS molekulu, vispirms jāatslābina laukums ap DNS gēnu, un abiem pavedieniem ir īslaicīgi jāatdala. Atdalīšana ļauj fermentu kompleksam, kas satur RNS polimerāzi, iekļauties telpā un piestiprināties pie gēna sākuma zonas vai promotora vienā no diviem pavedieniem. Komplekss tiek piesaistīts tikai “veidnes dzīslai”, nevis papildinošajai “sajūtu virknei”. Pārvietošanās pa DNS veidnes virkne pa vienai bāzei, komplekss augošajai virknei pievieno komplementāras nukleotīdu bāzes RNS. Ferments ievēro bāzes savienošanas noteikumus ar vienu izņēmumu: T bāzes vietā izmanto bāzes uracilu (U). Piemēram, ja komplekss uz DNS matricas virknes sastāda bāzes secību AATGC, tas RNS virknei pievieno nukleotīdu bāzes secībā UUACG. Tādā veidā RNS virkne sakrīt ar gēnu sensu virknē un papildina gēnu uz šablona virknes. Pēc transkripcijas pabeigšanas šūna pievieno neapstrādātas mRNS virknes abiem galiem secības, ko sauc par primāro transkriptu, lai pasargātu to no enzīmu uzbrukuma, noņem nevēlamas porcijas un pēc tam nosūta nobriedušo pavedienu, lai atrastu jauku ribosoma.
RNS tulkojums
Nesen kodētā mRNS molekula pārvietojas uz ribosomu, kur tā piestiprinās saistīšanās vietai. Ribosoma nolasa pirmo mRNS bāzu tripletu jeb kodonu un paķer tRNS-aminoskābes molekulu, kurai ir komplementārs bāzu anti-kodons. Nemainīgi pirmais mRNS kodons ir AUG, kas kodē aminoskābi metionīnu. Tāpēc pirmā tRNS satur anti-kodonu UAC un tajā ir metionīna molekula. Ribosoma sagriež metionīnu no tRNS un piestiprina to noteiktai vietai ribosomā. Pēc tam ribosoma nolasa nākamo mRNS kodonu, paķer tRNS ar komplementāru anti-kodonu un otro aminoskābi pievieno metionīna molekulai. Cikls atkārtojas, līdz tulkojums ir pabeigts, un tajā brīdī ribosoma atbrīvo svaigi kaltas olbaltumvielas, kuras kodēja mRNS virkne.