Deoxyribonukleová kyselina a ribonukleová kyselina - DNA a RNA - sú úzko spojené molekuly, ktoré sa podieľajú na prenose a expresii genetickej informácie. Aj keď sú si dosť podobné, je tiež ľahké porovnávať a porovnávať DNA a RNA vďaka ich špecifickým a odlišným funkciám.
Oba pozostávajú z molekulárnych reťazcov obsahujúcich striedajúce sa jednotky cukru a fosfátu. Molekuly obsahujúce dusík, nazývané nukleotidové bázy, visia z každej cukrovej jednotky. Rôzne jednotky cukru v DNA a RNA sú zodpovedné za rozdiely medzi týmito dvoma biochemickými látkami.
Fyzická štruktúra RNA a DNA
Ribóza, cukor RNA, má kruhovú štruktúru usporiadanú ako päť atómov uhlíka a jeden atóm kyslíka. Každý uhlík sa viaže na atóm vodíka a hydroxylovú skupinu, čo je molekula jedného kyslíka a jedného atómu vodíka. Deoxyribóza je identická s RNA ribózy, až na to, že jeden uhlík sa viaže na atóm vodíka namiesto hydroxylovej skupiny.
Tento jeden rozdiel znamená, že dva reťazce DNA môžu vytvárať štruktúru dvojzávitnice, zatiaľ čo RNA zostáva ako jedno vlákno. Štruktúra DNA s dvojitou špirálou je veľmi stabilná, čo jej dáva schopnosť dlho kódovať informácie a pôsobiť ako genetický materiál organizmu.
Na druhej strane RNA nie je vo svojej jednovláknovej forme taká stabilná, a preto bola DNA zvolená evolučne nad RNA ako genetická informácia o živote. Bunka podľa potreby počas procesu transkripcie vytvára RNA, ale DNA sa replikuje sama.
Nukleotidové bázy
Každá jednotka cukru v DNA a RNA sa viaže na jednu zo štyroch nukleotidových báz. DNA aj RNA používajú bázy A, C a G. Avšak DNA používa bázu T, zatiaľ čo RNA používa bázu U. Sekvencia báz pozdĺž reťazcov DNA a RNA je genetický kód, ktorý bunke hovorí, ako vytvárať proteíny.
V DNA sa bázy každého vlákna viažu na bázy na druhom vlákne a vytvárajú štruktúru dvojzávitnice. V DNA sa A môžu viazať iba na T a C sa môžu viazať iba na G. Štruktúra špirály DNA je zachovaná v kukle proteín-RNA nazývanej chromozóm.
Úlohy v prepise
Bunka vytvára proteín transkripciou DNA na RNA a následnou transláciou RNA na proteíny. Počas transkripcie je časť molekuly DNA, ktorá sa nazýva gén, vystavená enzýmom, ktoré zostavujú reťazce RNA podľa pravidiel väzby nukleotid-báza.
Jediný rozdiel je v tom, že bázy DNA A sa viažu na bázy RNA U. Enzým RNA polymeráza číta každú DNA bázu v géne a pridáva komplementárnu RNA bázu k rastúcemu vláknu RNA. Týmto spôsobom sa genetická informácia DNA prenáša na RNA.
Ďalšie rozdiely s molekulami DNA a RNA
Bunka na výrobu tiež používa druhý typ RNA ribozómy, čo sú malé továrne na výrobu bielkovín. Tretí typ RNA pomáha prenášať aminokyseliny do rastúcich proteínových vlákien. DNA pri preklade nehrá žiadnu rolu.
Vďaka extra hydroxylovým skupinám RNA je reaktívnejšia molekula, ktorá je v alkalických podmienkach menej stabilná ako DNA. Tesná štruktúra dvojitej špirály DNA spôsobuje, že je menej citlivá na pôsobenie enzýmov, ale RNA je odolnejšia voči ultrafialovým lúčom.
Ďalším rozdielom medzi týmito dvoma molekulami je ich umiestnenie v bunke. U eukaryotov sa DNA nachádza iba v uzavretých organelách. Väčšina DNA bunky sa nachádza uzavretá v jadre, kým sa bunka nerozdelí a jadrový obal sa nerozloží. DNA môžete nájsť aj v mitochondriách a chloroplastoch (oba sú tiež membránovo viazané organely).
RNA sa však nachádza v bunke. Nachádza sa vo vnútri jadra a voľne sa vznáša v cytoplazme aj v organelách, ako je endoplazmatické retikulum.