Deoksyribonukleinsyre og ribonukleinsyre - DNA og RNA - er nært beslektede molekyler som deltar i overføring og uttrykk for genetisk informasjon. Selv om de er ganske like, er det også enkelt å sammenligne og kontrastere DNA og RNA takket være deres spesifikke og forskjellige funksjoner.
Begge består av molekylære kjeder som inneholder vekslende enheter av sukker og fosfat. Nitrogenholdige molekyler, kalt nukleotidbaser, henger av hver sukkerenhet. De forskjellige sukkerenhetene i DNA og RNA er ansvarlige for forskjellene mellom de to biokjemikaliene.
Fysisk RNA og DNA-struktur
Ribose, sukker av RNA, har en ringstruktur arrangert som fem karbonatomer og ett oksygenatom. Hvert karbon binder seg til et hydrogenatom og en hydroksylgruppe, som er et molekyl med ett oksygen og ett hydrogenatom. Deoksyribose er identisk med RNAs ribose bortsett fra at ett karbon binder seg til et hydrogenatom i stedet for en hydroksylgruppe.
Denne forskjellen betyr at to DNA-tråder kan danne en dobbel-helix-struktur mens RNA forblir som en enkelt streng. DNA-strukturen med sin dobbelte helix er veldig stabil, noe som gir den muligheten til å kode informasjon i lang tid og fungere som organisme genetisk materiale.
RNA, derimot, er ikke like stabil i sin enkeltstrengede form, og derfor ble DNA evolusjonært valgt fremfor RNA som livets genetiske informasjon. Cellen skaper RNA etter behov under transkripsjonsprosessen, men DNA replikerer seg selv.
Nukleotidbaser
Hver sukkerenhet i DNA og RNA binder seg til en av fire nukleotidbaser. Både DNA og RNA bruker basene A, C og G. Imidlertid bruker DNA basen T mens RNA bruker basen U i stedet. Sekvensen av baser langs strengene av DNA og RNA er den genetiske koden som forteller cellen hvordan de skal lage proteiner.
I DNA binder basene til hver streng til basene på den andre strengen, og danner dobbelt-helix-strukturen. I DNA kan A’er bare binde seg til T’er og C’er kan bare binde seg til G’er. Strukturen til en DNA-spiral er bevart i en protein-RNA-kokong kalt et kromosom.
Roller i transkripsjon
Cellen lager protein ved å transkribere DNA til RNA og deretter oversette RNA til proteiner. Under transkripsjon blir en del av DNA-molekylet, kalt et gen, eksponert for enzymer som monterer RNA-tråder i henhold til nukleotidbase-bindingsregler.
Den eneste forskjellen er at DNA A-baser binder seg til RNA U-baser. Enzymet RNA-polymerase leser hver DNA-base i et gen og legger til den komplementære RNA-basen til den voksende RNA-strengen. På denne måten overføres DNAs genetiske informasjon til RNA.
Andre forskjeller med DNA og RNA-molekyler
Cellen bruker også en annen type RNA til å lage ribosomer, som er små proteinfremstillingsfabrikker. En tredje type RNA hjelper med å overføre aminosyrer til voksende proteinstrenger. DNA spiller ingen rolle i oversettelsen.
RNAs ekstra hydroksylgrupper gjør det til et mer reaktivt molekyl som er mindre stabilt under alkaliske forhold enn DNA. Den tette strukturen til en DNA-dobbel helix gjør den mindre sårbar for enzymhandling, men RNA er mer motstandsdyktig mot ultrafiolette stråler.
En annen forskjell mellom de to molekylene er plasseringen i cellen. I eukaryoter finnes DNA bare i lukkede organeller. Et flertall av cellens DNA blir funnet innesluttet i kjernen til cellen deler seg og kjernekonvolutten brytes ned. Du kan også finne DNA i mitokondrier og kloroplaster (som begge er membranbundne organeller).
RNA finnes imidlertid i hele cellen. Det kan bli funnet inne i kjernen, flytende i cytoplasmaet, så vel som i organeller som det endoplasmatiske retikulumet.