Ribonukleīnskābe (RNS) un dezoksiribonukleīnskābe (DNS) ir molekulas, kas var kodēt informāciju, kas regulē olbaltumvielu sintēzi ar dzīvām šūnām. DNS satur ģenētisko informāciju, kas tiek nodota no paaudzes paaudzē. RNS ir vairākas funkcijas, tostarp šūnas olbaltumvielu rūpnīcu jeb ribosomu veidošana un DNS informācijas kopiju pārsūtīšana ribosomām. DNS un RNS atšķiras pēc cukura satura, nukleobāzes satura un trīsdimensiju struktūras.
Cukuri
Gan DNS, gan RNS satur atkārtotu cukura un fosfāta vienību mugurkaulu. RNS atrodamais cukurs ir riboze, piecu oglekļa gredzens ar formulu C5H10O5. Hidroksilgrupa jeb OH nokarājas četros no pieciem ribozes ogļiem, savukārt divreiz piesaistīts skābeklis saistās ar atlikušo oglekli. DNS cukurs, dezoksiriboze, ir līdzīgs ribozei, izņemot to, ka vienu hidroksilgrupu novieto ūdeņraža atoms, iegūstot formulu C5H10O4. DNS un RNS oglekļa atomi ir numurēti no 1 ’līdz 5’. Nukleobāze piestiprinās pie 1 ’oglekļa, bet fosfātu grupas saistās ar 2’ un 5 ’oglekļiem.
Nukleobāzes
Nukleobāze ir viengabala vai dubultgredzena molekula, kas satur slāpekli. Viena no četrām dažādām nukleobāzēm nokarājas pie katras cukura molekulas nukleīnskābē. Gan DNS, gan RNS izmanto nukleobāzes citozīnu, guanīnu un adenīnu. Tomēr ceturtā DNS nukleobāze ir timīns, savukārt RNS tā vietā izmanto uracilu. Bāzu secība pa noteiktām nukleīnskābes sekcijām, kas pazīstama kā gēni, kontrolē olbaltumvielu saturu, ko šūna ražo. Katrs nukleobāzu triplets pārvēršas noteiktā aminoskābē, kas ir olbaltumvielu celtniecības elements.
Vispārējā struktūra
Lai gan pastāv izņēmumi, DNS parasti ir divšķautņaina molekula, un RNS parasti ir vienvirziena molekula. Abi DNS pavedieni veido slaveno dubultās spirāles struktūru, kas līdzinās spirālveida kāpnēm. Ūdeņraža saites starp atbilstošajiem nukleobāzu pāriem satur abus DNS pavedienus kopā ar īpašu proteīnu palīdzību, kas pazīstami kā histoni. RNS veido atsevišķus spirālus, kas ir mazāk saspiesti nekā DNS molekulas. DNS dubultās spirāles papildu stabilitāte ļauj veidot ļoti garas molekulas, kas satur miljoniem nukleozīdu bāzu. Tomēr DNS ir neaizsargātāka pret ultravioletās gaismas bojājumiem nekā RNS.
Funkcionālās atšķirības
Papildus strukturālajām atšķirībām RNS pilda plašāku funkciju kopumu nekā DNS. Šūna sintezē RNS, izmantojot šablonu hromosomu sekcijas. Messenger RNS nes DNS gēna transkriptu uz ribosomu, kas sastāv no ribosomu RNS un olbaltumvielām. Ribosoma nolasa kurjera RNS un pieņem darbā pārnestās RNS, kas darbojas kā sīki velkoņi, kas uz ribosomu velk vajadzīgās aminoskābes. Cits RNS veids palīdz kontrolēt DNS transkripciju RNS. DNS funkcija ir uzticīgi uzturēt un nosūtīt indivīda ģenētisko informāciju, ļaujot šūnas mašīnām izmantot informāciju olbaltumvielu veidošanai.