Рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - это молекулы, которые могут кодировать информацию, регулирующую синтез белков живыми клетками. ДНК содержит генетическую информацию, передаваемую от одного поколения к другому. РНК выполняет несколько функций, включая формирование клеточных белковых фабрик или рибосом и передачу копий информации ДНК в рибосомы. ДНК и РНК различаются по содержанию сахара, содержанию азотистых оснований и трехмерной структуре.
Сахара
И ДНК, и РНК содержат основу из повторяющихся сахарных и фосфатных единиц. Сахар, содержащийся в РНК, представляет собой рибозу, пятиуглеродное кольцо с формулой C5H10O5. Гидроксильная группа или ОН свешивается с четырех из пяти углеродных лент, в то время как кислород с двойной связью связывается с оставшимся углеродом. Сахар ДНК, дезоксирибоза, похож на рибозу, за исключением того, что одна гидроксильная группа расположена рядом с атомом водорода, что дает формулу C5H10O4. В ДНК и РНК атомы углерода пронумерованы от 1 ’до 5’. Азотистое основание присоединяется к 1 ’углероду, а фосфатные группы связываются с 2’ и 5 ’атомами углерода.
Нуклеооснования
Азотистое основание - это молекула с одним или двумя кольцами, содержащая азот. Одно из четырех различных азотистых оснований свисает с каждой молекулы сахара в нуклеиновой кислоте. И ДНК, и РНК используют азотистые основания цитозин, гуанин и аденин. Однако четвертое азотистое основание ДНК - тимин, тогда как в РНК вместо него используется урацил. Последовательность оснований вдоль определенных участков нуклеиновой кислоты, известных как гены, контролирует содержание белков, производимых клеткой. Каждый триплет азотистых оснований превращается в определенную аминокислоту, которая является строительным блоком белка.
Общая структура
Хотя существуют исключения, ДНК обычно является двухцепочечной молекулой, а РНК обычно одноцепочечной. Две нити ДНК образуют знаменитую двойную спиральную структуру, напоминающую спиральную лестницу. Водородные связи между соответствующими парами азотистых оснований удерживают две нити ДНК вместе с помощью специальных белков, известных как гистоны. РНК образует одиночные спирали, которые менее сильно сжаты, чем молекулы ДНК. Дополнительная стабильность двойной спирали ДНК позволяет формировать очень длинные молекулы, содержащие миллионы нуклеозидных оснований. Однако ДНК более уязвима к повреждению ультрафиолетовым светом, чем РНК.
Функциональные различия
Помимо структурных различий, РНК выполняет более широкий набор функций, чем ДНК. Клетка синтезирует РНК, используя в качестве матрицы участки хромосом. Информационная РНК несет в рибосоме транскрипт гена ДНК, который состоит из рибосомной РНК и белков. Рибосома считывает информационную РНК и рекрутирует транспортную РНК, которая действует как крошечные буксирные лодки, доставляющие необходимые аминокислоты к рибосоме. Другой тип РНК помогает контролировать транскрипцию ДНК в РНК. Функция ДНК состоит в том, чтобы точно поддерживать и передавать генетическую информацию человека, позволяя клеточному механизму использовать эту информацию для создания белков.