Acid ribonucleic (ARN) și acidul dezoxiribonucleic (ADN) sunt molecule care pot codifica informații care reglează sinteza proteinelor de către celulele vii. ADN-ul conține informațiile genetice transmise de la o generație la alta. ARN-ul are mai multe funcții, inclusiv formarea fabricilor de proteine ale celulei sau ribozomi și transmiterea copiilor informațiilor ADN către ribozomi. ADN-ul și ARN-ul diferă prin conținutul lor de zahăr, conținutul lor de nucleobază și structura lor tridimensională.
Zaharuri
ADN-ul și ARN-ul conțin o coloană vertebrală a unităților repetate de zahăr și fosfat. Zaharul găsit în ARN este riboza, un inel cu cinci atomi de carbon cu formula C5H10O5. O grupare hidroxil sau OH, atârnă de patru dintre cei cinci atomi de riboză, în timp ce un oxigen dublu legat se leagă de carbonul rămas. Zaharul ADN, dezoxiriboză, este similar cu riboza, cu excepția faptului că o grupare hidroxil este plasată de un atom de hidrogen, dând o formulă de C5H10O4. În ADN și ARN, atomii de carbon sunt numerotați de la 1 ’la 5’. O nucleobază se atașează la carbonul 1 ’, în timp ce grupările fosfat se leagă de carbonii 2’ și 5 ’.
Nucleobaze
O nucleobază este o moleculă cu inel unic sau dublu care conține azot. Una dintre cele patru nucleobaze diferite atârnă de fiecare moleculă de zahăr într-un acid nucleic. Atât ADN-ul, cât și ARN-ul folosesc nucleobazele citozină, guanină și adenină. Cu toate acestea, a patra nucleobază ADN este timina, în timp ce ARN folosește uracil în schimb. Secvența bazelor de-a lungul anumitor secțiuni ale unui acid nucleic, cunoscut sub numele de gene, controlează conținutul proteinelor pe care celula le fabrică. Fiecare triplet de nucleobaze se traduce într-un anumit aminoacid, care este elementul constitutiv al proteinelor.
Structura generală
Deși există excepții, ADN-ul este de obicei o moleculă cu catenă dublă, iar ARN-ul este de obicei cu o singură catenă. Cele două fire ADN formează celebra structură cu dublă helix care seamănă cu o scară în spirală. Legăturile de hidrogen dintre perechile corespunzătoare de nucleobaze țin cele două fire ADN împreună, împreună cu asistența proteinelor speciale cunoscute sub numele de histone. ARN formează spirale unice care sunt mai puțin strânse comprimate decât moleculele de ADN. Stabilitatea suplimentară a dublei spirale ADN permite formarea de molecule foarte lungi, conținând milioane de baze nucleozidice. Cu toate acestea, ADN-ul este mai vulnerabil la deteriorarea luminii ultraviolete decât ARN-ul.
Diferențe funcționale
În plus față de diferențele structurale, ARN îndeplinește un set mai larg de funcții decât ADN-ul. Celula sintetizează ARN folosind secțiuni de cromozomi ca șablon. ARN Messenger poartă un transcript al unei gene ADN către ribozom, care este compus din ARN ribozomal și proteine. Ribozomul citește ARN mesager și recrutează ARN-uri de transfer, care acționează ca remorchere minuscule care transportă aminoacizii necesari către ribozom. Un alt tip de ARN ajută la controlul transcrierii ADN-ului către ARN. Funcția ADN este de a menține și transmite cu fidelitate informațiile genetice ale individului, permițând utilajului celulei să folosească informațiile pentru a construi proteine.