Ribonucleïnezuur, of RNA, is een nauwe verwant van deoxyribonucleïnezuur (DNA). Net als DNA bevat RNA een ruggengraat van afwisselende suikers en fosfaten, met een van de vier verschillende nucleotidebasen - cyclische moleculen die stikstof bevatten - die aan elke suikergroep hangen. Een DNA-suikergroep heeft één zuurstofatoom minder dan de suiker in RNA. DNA is de verzorger van de genetische code van een soort, maar de functie van RNA is anders. Eén type RNA-molecuul is een tijdelijke boodschapper die een kopie van de code van het DNA van een cel naar de eiwitproductiemachine stuurt.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
RNA bevat een kopie van een deel van de genetische code die door het DNA van een cel wordt bewaard.
DNA genetische code
DNA is een dubbelstrengs molecuul. De twee strengen binden aan elkaar vanwege atomaire bindingen tussen de nucleotidebasen op elke streng, geholpen door andere bindende krachten die worden geleverd door eiwitten die histonen worden genoemd. De sequentie van nucleotidebasen langs de lengte van een DNA-streng is een code voor eiwitproductie. Elk drietal basen codeert voor een specifiek aminozuur, de bouwsteen van eiwitten. De vier DNA-basen zijn adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). Basen op één DNA-streng worden gekoppeld aan basen op zijn zusterstreng volgens strikte regels: A's moeten paren met T's en C's moeten paren met G's. Daarom is één DNA-streng in een molecuul met dubbele helix antiparallel aan zijn zusterstreng, omdat de basenparen op elke positie complementair zijn.
Soorten RNA
De cel produceert RNA door delen van DNA-moleculen te transcriberen die bekend staan als genen. Ribosomaal RNA (rRNA) wordt gebruikt om ribosomen te bouwen, de kleine eiwitfabriekjes van de cel. Transfer RNA (tRNA) werkt als een shuttlebus om aminozuren naar de ribosomen te halen als dat nodig is. Het is de taak van boodschapper-RNA (mRNA) om het ribosoom te vertellen hoe een eiwit moet worden opgebouwd - dat wil zeggen, de volgorde waarin aminozuren aan een groeiende eiwitstreng worden gebonden. Om de eiwitten er goed uit te laten komen, moet mRNA de juiste genetische code van DNA naar ribosomen overbrengen.
RNA-transcriptie
Om een RNA-molecuul te bouwen, moet het gebied rond een DNA-gen eerst ontspannen en moeten de twee strengen tijdelijk scheiden. Door de scheiding kan een enzymcomplex dat RNA-polymerase bevat in een ruimte passen en hechten aan het startgebied of de promotor van het gen op een van de twee strengen. Het complex hecht zich alleen aan de 'sjabloonstreng', niet aan de complementaire 'sense streng'. Bewegen langs de DNA-matrijsstreng één base tegelijk, het complex voegt complementaire nucleotidebasen toe aan de groeiende streng van RNA. Het enzym houdt zich aan de regels voor basenparen, met één uitzondering: het gebruikt de base-uracil (U) in plaats van de T-base. Als het complex bijvoorbeeld de basensequentie AATGC op de DNA-matrijsstreng tegenkomt, voegt het nucleotidebasen in de sequentie UUACG aan de RNA-streng toe. Op deze manier komt de RNA-streng overeen met het gen op de sense-streng en complementeert het gen op de template-streng. Nadat de transcriptie is voltooid, voegt de cel sequenties toe aan elk uiteinde van een onbewerkte mRNA-streng, het primaire transcript genoemd, om het te beschermen tegen enzymaanvallen, verwijdert ongewenste delen en stuurt vervolgens de volwassen streng weg om een mooie te vinden ribosoom.
RNA-vertaling
Het nieuw gecodeerde mRNA-molecuul reist naar een ribosoom, waar het zich hecht aan een bindingsplaats. Het ribosoom leest het eerste triplet, of codon, van mRNA-basen en grijpt een tRNA-aminozuurmolecuul dat een complementair anti-codon van basen heeft. Steevast is het eerste mRNA-codon AUG, dat codeert voor het aminozuur methionine. Daarom bevat het eerste tRNA het anti-codon UAC en heeft het een methioninemolecuul op sleeptouw. Het ribosoom knipt het methionine van het tRNA en hecht het aan een specifieke plaats op het ribosoom. Het ribosoom leest dan het volgende mRNA-codon, grijpt een tRNA met een complementair anti-codon en hecht het tweede aminozuur aan het methioninemolecuul. De cyclus herhaalt zich totdat de translatie is voltooid, waarna het ribosoom het vers geslagen eiwit vrijgeeft dat werd gecodeerd door de mRNA-streng.