Deoksiribonukleinska kislina in ribonukleinska kislina - DNA in RNA - sta tesno povezani molekuli, ki sodelujeta pri prenosu in izražanju genetskih informacij. Čeprav so si precej podobni, jih je enostavno primerjati in primerjati DNA in RNA zaradi njihovih specifičnih in različnih funkcij.
Obe sta sestavljeni iz molekularnih verig, ki vsebujejo izmenične enote sladkorja in fosfata. Molekule, ki vsebujejo dušik, imenovane nukleotidne baze, visijo ob vsaki sladkorni enoti. Različne sladkorne enote v DNK in RNK so odgovorne za razlike med obema biokemikama.
Fizična struktura RNA in DNA
Riboza, sladkor RNA, ima obročasto strukturo, razporejeno v pet atomov ogljika in en atom kisika. Vsak ogljik se veže na atom vodika in hidroksilno skupino, ki je molekula enega kisika in enega vodikovega atoma. Deoksiriboza je enaka ribozi RNK, le da se en ogljik veže na atom vodika namesto na hidroksilno skupino.
Ta ena razlika pomeni, da lahko dve verigi DNA tvorita strukturo z dvojno vijačnico, medtem ko RNA ostaja kot ena sama veriga. Struktura DNK z dvojno vijačnico je zelo stabilna, kar ji omogoča dolgotrajno kodiranje informacij in delovanje kot genetski material organizma.
RNA pa v svoji enoverižni obliki ni tako stabilna, zato je bila DNK evolucijsko izbrana nad RNA kot življenjske genske informacije. Celica ustvarja RNA po potrebi med postopkom transkripcije, vendar se DNK sam razmnožuje.
Nukleotidne baze
Vsaka sladkorna enota v DNA in RNA se veže na eno od štirih nukleotidnih baz. Tako DNA kot RNA uporabljata osnove A, C in G. Vendar DNA uporablja bazo T, medtem ko RNA namesto nje uporablja bazo U. Zaporedje baz vzdolž verig DNA in RNA je genetska koda, ki celici pove, kako ustvariti beljakovine.
V DNK se baze vsake verige vežejo na baze druge verige in tvorijo strukturo dvojne vijačnice. V DNK se lahko A vežejo le na T, C pa na G. Struktura vijačnice DNA je ohranjena v kokonu beljakovin-RNA, imenovanem kromosom.
Vloge v transkripciji
Celica tvori beljakovine s prepisovanjem DNK v RNK in nato prevajanjem RNK v beljakovine. Med transkripcijo je del molekule DNA, imenovan gen, izpostavljen encimom, ki sestavljajo verige RNA v skladu s pravili vezave na nukleotid-bazo.
Razlika je le v tem, da se baze DNA A vežejo na baze RNA U. Encim RNA polimeraza bere vsako bazo DNA v genu in dodaja komplementarno bazo RNA rastoči verigi RNA. Na ta način se genetske informacije DNA posredujejo v RNA.
Druge razlike z molekulami DNA in RNA
Celica za izdelavo uporablja tudi drugo vrsto RNA ribosomi, ki so majhne tovarne za proizvodnjo beljakovin. Tretja vrsta RNA pomaga pri prenosu aminokislin v rastoče beljakovinske verige. DNA pri prevajanju ne igra nobene vloge.
Dodatne hidroksilne skupine RNA jo naredijo bolj reaktivno molekulo, ki je v alkalnih pogojih manj stabilna kot DNA. Zaradi tesne strukture dvojne vijačnice DNA je manj občutljiva na delovanje encimov, vendar je RNA bolj odporna na ultravijolične žarke.
Druga razlika med obema molekulama je njihova lokacija v celici. Pri evkariontih DNK najdemo le v zaprtih organelah. Večina DNK celice je zaprta v jedru, dokler se celica ne razdeli in jedrska ovojnica ne pokvari. DNA lahko najdete tudi v mitohondrijih in kloroplastih (oba sta tudi organele, vezane na membrano).
RNA pa najdemo v celotni celici. Najdemo ga znotraj jedra, prosto plava v citoplazmi in znotraj organelov, kot je endoplazemski retikulum.