ДНК вс РНК: Које су сличности и разлике? (са дијаграмом)

Дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК) и рибонуклеинска киселина (РНК) су две нуклеинске киселине које се налазе у природи. Нуклеинске киселине заузврат представљају један од четири „молекула живота“, или биомолекуле. Остали су протеини, Угљени хидрати и липиди. Нуклеинске киселине су једине биомолекуле које се не могу метаболизовати аденозин трифосфат (АТП, „енергетска валута“ ћелија).

ДНК и РНК носе хемијске информације у облику готово идентичног и логички директног генетског кода. ДНК је зачетник поруке и средстава помоћу којих се преноси на следеће генерације ћелија и целих организама. РНК је транспортер поруке даваоца упутстава радницима на траци.

Док је ДНК директно одговорна за мессенгер РНА (мРНК) синтеза у процесу који се назива транскрипција, ДНК се такође ослања на РНК како би правилно функционисала како би пренела своја упутства рибосомима унутар ћелија. Стога се за ДНК и РНК нуклеинских киселина може рећи да су развиле међуовисност са сваком једнако важном за животну мисију.

Нуклеинске киселине су дуги полимери састављени од појединачних елемената тзв нуклеотиди. Сваки нуклеотид се састоји од три своја појединачна елемента: један до три фосфатне групе, а шећер рибозе и један од четири могућа азотне базе.

У прокарионима којима недостаје ћелијско језгро, и ДНК и РНК се налазе слободно у цитоплазми. У еукариота, који имају ћелијско језгро и такође поседују одређени број специјализованих органеле, ДНК се налази углавном у језгру. Али, може се наћи и у митохондријима и, у биљкама, унутар хлоропласта.

Еукариотска РНК се у међувремену налази у језгру и у цитоплазми.

А. нуклеотид је мономерна јединица нуклеинске киселине, поред тога што има друге ћелијске функције. Нуклеотид се састоји од петоугљенични (пентозни) шећер у облику унутрашњег прстена са пет атома, један до три фосфатне групе и а азотна база.

У ДНК постоје четири могуће базе: аденин (А) и гванин (Г), који су пурини, и цитозин (Ц) и тимин (Т), који су пиримидини. РНК такође садржи А, Г и Ц, али супституте урацил (У) за тимин.

У нуклеинским киселинама, сви нуклеотиди имају везану једну фосфатну групу, која се дели са следећим нуклеотидом у ланцу нуклеинске киселине. Слободни нуклеотиди, међутим, могу имати и више.

Познато је да аденозин дифосфат (АДП) и аденозин трифосфат (АТП) сваке секунде учествују у безброј метаболичких реакција у вашем телу.

Као што је напоменуто, док ДНК и РНК садрже по две азотне базе пурина и Две азотне базе пиримидина и садрже исте базе пурина (А и Г) и једна од истих пиримидинских база (Ц), разликују се по томе што ДНК има Т као другу пиримидинску базу, док РНК има У, свако место где би се Т појавило у ДНК.

Пурини су већи од пиримидина јер садрже два спојени прстенови који садрже азот са једно у пиримидинима. То има импликације на физички облик у којем ДНК постоји у природи: то је дволанчани, и, посебно, је а двострука завојница. Праменови су повезани пиримидинском и пуринском базом на суседним нуклеотидима; ако би се спојила два пурина или два пиримидина, размак би био превелик, односно два мала.

РНА је, с друге стране, једноланчана.

Шећер рибозе у ДНК је деоксирибоза док је то у РНК рибоза. Деоксирибоза је идентична рибози, с тим што је хидроксилна (-ОХ) група на положају 2-угљеника замењена атомом водоника.

Као што је напоменуто, у нуклеинским киселинама, пуринске базе морају се везати за пиримидинске базе да би створиле стабилан дволанчани (и на крају двоструко-спирални) молекул. Али заправо је конкретније од тога. Пурин А се везује и само за пиримидин Т (или У), а пурин Г везује се само за пиримидин Ц.

То значи да када знате базну секвенцу ланца ДНК, можете одредити тачну базну секвенцу њеног ланца комплементарни (партнерски) прамен. Замишљајте комплементарне нити као међусобне инверзе или фотографске негативе.

На пример, ако имате ланац ДНК са базном секвенцом АТТГЦЦАТАТГ, можете закључити да одговарајући комплементарни ДНА ланац мора имати базну секвенцу ТААЦГГТАТАЦ.

РНА ланци су једноланчани, али долазе у различитим облицима за разлику од ДНК. Додатно мРНК, друга два главна типа РНК су рибосомска РНК (рРНА) и преносе РНК (тРНА).

ДНК и РНК садрже генетске информације. Заправо, мРНА садржи исте информације као и ДНК од које је направљена током транскрипције, али у другом хемијском облику.

Када се ДНК користи као образац за стварање мРНК током транскрипције у језгру а еукариотска ћелија, синтетише ланац који је РНК аналог комплементарног ланца ДНК. Другим речима, садржи рибозу, а не деоксирибозу, а тамо где би Т био присутан у ДНК, уместо ње је присутан У.

У току транскрипција, настаје производ релативно ограничене дужине. Овај мРНК ланац обично садржи генетске информације за један јединствени протеински производ.

Свака трака од три узастопне базе у мРНК може се разликовати на 64 различита начина, што је резултат четири различите базе на сваком месту подигнутом на трећи степен да би се узела у обзир сва три места. Иначе, свака од 20 аминокиселина из којих ћелије граде протеине кодирана је управо таквом тријадом мРНК база, која се назива триплет кодон.

Након што мРНА синтетише ДНК током транскрипције, нови молекул се креће од језгра до цитоплазме, пролазећи кроз нуклеарну мембрану кроз нуклеарну поре. Затим удружује снаге са рибозомом, који се управо окупља из своје две подјединице, једне велике и једне мале.

Рибосоми су налазишта превод, или коришћење информација у мРНК за производњу одговарајућег протеина.

Током превођења, када мРНК ланац „пристане“ на рибозом, аминокиселина која одговара три изложене нуклеотидне базе - то јест, триплет кодон - транспортује се у регион помоћу тРНА. Подтип тРНК постоји за сваку од 20 аминокиселина, што чини овај процес превођења уреднијим.

Након што се десна аминокиселина веже за рибосом, она се брзо премешта на оближње место рибосома, где се полипептид, или растући ланац аминокиселина који претходи доласку сваког новог додавања је у процесу довршавања.

Сами рибосоми се састоје од приближно једнаке смеше протеина и рРНК. Две подјединице постоје као одвојене целине, осим када активно синтетишу протеине.

Молекули ДНК су знатно дужи од молекула РНК; заправо, један молекул ДНК чини генетски материјал читавог хромозома, чинећи хиљаде гена. Такође, чињеница да су уопште раздвојени у хромозоме сведочи о њиховој упоредној маси.

Иако РНК има скромнији профил, заправо је са два функционална становишта разноврснија од ова два молекула. Поред тога што долази у тРНК, мРНК и рРНК облицима, РНК може деловати и као катализатор (појачивач реакција) у неким ситуацијама, на пример током транслације протеина.