De drie manieren waarop een RNA-molecuul structureel verschilt van een DNA-molecuul

ribonucleïnezuur (RNA) en deoxyribonucleïnezuur (DNA) zijn moleculen die kunnen coderen voor informatie die de synthese van eiwitten door levende cellen regelt. DNA bevat de genetische informatie die van generatie op generatie wordt doorgegeven. RNA heeft verschillende functies, waaronder het vormen van de eiwitfabrieken van de cel, of ribosomen, en het verzenden van kopieën van DNA-informatie naar de ribosomen. DNA en RNA verschillen in hun suikergehalte, hun nucleobasegehalte en hun driedimensionale structuur.

DNA en RNA bevatten beide een ruggengraat van herhalende suiker- en fosfaateenheden. De suiker die in RNA wordt gevonden, is ribose, een ring met vijf koolstofatomen met de formule C5H10O5. Een hydroxylgroep, of OH, hangt aan vier van de vijf ribose-koolstofatomen, terwijl een dubbel gebonden zuurstof zich bindt aan de resterende koolstof. De suiker van DNA, deoxyribose, is vergelijkbaar met ribose, behalve dat één hydroxylgroep wordt geplaatst door een waterstofatoom, wat de formule C5H10O4 oplevert. In DNA en RNA zijn de koolstofatomen genummerd van 1' tot 5'. Een nucleobase hecht zich aan de 1'-koolstof, terwijl fosfaatgroepen zich verbinden met de 2'- en 5'-koolstofatomen.

Een nucleobase is een enkel- of dubbelringig molecuul dat stikstof bevat. Een van de vier verschillende nucleobasen hangt aan elk suikermolecuul in een nucleïnezuur. Zowel DNA als RNA gebruiken de nucleobasen cytosine, guanine en adenine. De vierde DNA-nucleobase is echter thymine, terwijl RNA in plaats daarvan uracil gebruikt. De volgorde van de basen langs bepaalde secties van een nucleïnezuur, bekend als de genen, bepaalt de inhoud van de eiwitten die de cel produceert. Elk triplet van nucleobasen vertaalt zich in een bepaald aminozuur, de bouwsteen van eiwitten.

Hoewel er uitzonderingen zijn, is DNA meestal een dubbelstrengs molecuul en is RNA meestal enkelstrengs. De twee DNA-strengen vormen de beroemde dubbele helixstructuur die lijkt op een wenteltrap. Waterstofbindingen tussen overeenkomstige nucleobasenparen houden de twee DNA-strengen bij elkaar, samen met de hulp van speciale eiwitten die histonen worden genoemd. RNA vormt enkele helices die minder strak samengedrukt zijn dan DNA-moleculen. Door de extra stabiliteit van de dubbele DNA-helix kunnen zeer lange moleculen worden gevormd, die miljoenen nucleosidebasen bevatten. DNA is echter kwetsbaarder voor schade door ultraviolet licht dan RNA.

Naast de structurele verschillen vervult RNA een bredere reeks functies dan DNA. De cel synthetiseert RNA met behulp van secties van chromosomen als sjabloon. Messenger-RNA draagt ​​een transcript van een DNA-gen naar het ribosoom, dat is samengesteld uit ribosomaal RNA en eiwitten. Het ribosoom leest het boodschapper-RNA en rekruteert transfer-RNA's, die fungeren als kleine sleepboten die de vereiste aminozuren naar het ribosoom vervoeren. Een ander type RNA helpt bij het regelen van de transcriptie van DNA naar RNA. De functie van DNA is om de genetische informatie van het individu getrouw te behouden en door te geven, zodat de machinerie van de cel de informatie kan gebruiken om eiwitten te bouwen.