Kwas rybonukleinowy lub RNA jest bliskim krewnym kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Podobnie jak DNA, RNA zawiera szkielet naprzemiennych cukrów i fosforanów, z jedną z czterech różnych zasad nukleotydowych – cyklicznych cząsteczek zawierających azot – zwisających z każdej grupy cukrowej. Grupa cukrowa DNA ma o jeden atom tlenu mniej niż cukier w RNA. DNA jest opiekunem kodu genetycznego gatunku, ale funkcja RNA jest inna. Jeden rodzaj cząsteczki RNA to tymczasowy posłaniec, który przenosi kopię kodu z DNA komórki do jej maszynerii wytwarzającej białka.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
RNA zawiera kopię części kodu genetycznego przechowywanego przez DNA komórki.
Kod genetyczny DNA
DNA to dwuniciowa cząsteczka. Dwie nici łączą się ze sobą dzięki wiązaniom atomowym między zasadami nukleotydów na każdej nici, wspomaganym przez inne siły wiązania dostarczane przez białka zwane histonami. Sekwencja zasad nukleotydowych wzdłuż długości nici DNA jest kodem do produkcji białka. Każda trójka zasad koduje określony aminokwas, budulec białka. Cztery zasady DNA to adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i tymina (T). Zasady na jednej nici DNA są sparowane z zasadami na jej siostrzanej nici według ścisłych zasad: A muszą sparować się z T, a C muszą sparować się z G. Dlatego jedna nić DNA w cząsteczce podwójnej helisy jest antyrównoległa do swojej siostrzanej nici, ponieważ pary zasad w każdej pozycji są komplementarne.
Rodzaje RNA
Komórka wytwarza RNA poprzez transkrypcję fragmentów cząsteczek DNA znanych jako geny. Rybosomalny RNA (rRNA) jest wykorzystywany do budowy rybosomów, które są małymi fabrykami białek w komórce. Transfer RNA (tRNA) działa jak autobus wahadłowy, który w razie potrzeby przenosi aminokwasy do rybosomów. Zadaniem informacyjnego RNA (mRNA) jest informowanie rybosomu, jak zbudować białko – to znaczy kolejność, w jakiej naciąga się aminokwasy na rosnącą nić białka. Aby białka wyszły prawidłowo, mRNA musi przekazywać prawidłowy kod genetyczny z DNA do rybosomów.
Transkrypcja RNA
Aby zbudować cząsteczkę RNA, obszar wokół genu DNA musi najpierw się rozluźnić, a dwie nici muszą tymczasowo się rozdzielić. Rozdzielenie pozwala kompleksowi enzymatycznemu zawierającemu polimerazę RNA dopasować się do przestrzeni i przyłączyć do obszaru początkowego genu lub promotora na jednej z dwóch nici. Kompleks przyłącza się tylko do „nici szablonu”, a nie do komplementarnej „nici zmysłowej”. Poruszając się po Nić matrycowa DNA, jedna zasada na raz, kompleks dodaje komplementarne zasady nukleotydowe do rosnącej nici RNA. Enzym przestrzega zasad parowania zasad z jednym wyjątkiem: używa zasady uracylu (U) zamiast zasady T. Na przykład, jeśli kompleks napotka sekwencję zasad AATGC na nici matrycowej DNA, dodaje zasady nukleotydowe w sekwencji UUACG do nici RNA. W ten sposób nić RNA pasuje do genu na nici sensownej i uzupełnia gen na nici matrycowej. Po zakończeniu transkrypcji komórka dodaje sekwencje na każdym końcu surowej nici mRNA, zwanej transkryptem pierwotnym, aby chronić je przed atakiem enzymów, usuwa niechciane fragmenty, a następnie wysyła dojrzałą nić, aby znalazła ładną rybosom.
Translacja RNA
Nowo zakodowana cząsteczka mRNA wędruje do rybosomu, gdzie przyłącza się do miejsca wiązania. Rybosom odczytuje pierwszą trójkę lub kodon zasad mRNA i chwyta cząsteczkę aminokwasu tRNA, która ma komplementarny antykodon zasad. Niezmiennie pierwszym kodonem mRNA jest AUG, który koduje aminokwas metioninę. Dlatego pierwsze tRNA zawiera antykodon UAC i zawiera razem cząsteczkę metioniny. Rybosom odcina metioninę od tRNA i przyłącza ją do określonego miejsca na rybosomie. Rybosom następnie odczytuje następny kodon mRNA, chwyta tRNA z komplementarnym antykodonem i przyłącza drugi aminokwas do cząsteczki metioniny. Cykl powtarza się aż do zakończenia translacji, w którym to momencie rybosom uwalnia świeżo wybite białko, które zostało zakodowane przez nić mRNA.