Genetiskt material packat i cellens kärna bär ritningen av levande organismer. Gener styr cellen när och hur man syntetiserar proteiner för att göra hudceller, organ, könsceller och allt annat i kroppen.
Ribonukleinsyra (RNA) är en av två former av genetisk information i cellen. RNA fungerar tillsammans med deoxiribonukleinsyra (DNA) för att uttrycka gener, men RNA har en distinkt struktur och en uppsättning funktioner i cellen.
Central dogma av molekylärbiologi
Nobelprisvinnaren Francis Crick krediteras till stor del för att ha upptäckt central dogma av molekylärbiologi. Crick drog slutsatsen att DNA används som mall för transkription av RNA, som sedan transporteras till ribosomer och översätts för att göra rätt protein.
Ärftlighet spelar en viktig roll i en organisms öde. Tusentals gener kontrollerar cell- och organismfunktionen.
Struktur av RNA
Ett RNA makromolekyl är en typ av nukleinsyra. Det är en enda del av genetisk information som består av nukleotider. Nukleotider består av en ribos socker
, fosfatgrupp och en kvävehaltig bas. Adenin (A), uracil (U), cytosin (C) och guanin (G) är de fyra typerna (A, U, C och G) av baser som finns i RNA.RNA och DNA är båda viktiga aktörer vid överföring av genetisk information. Det finns dock också anmärkningsvärda och viktiga skillnader mellan de två.
RNA-strukturer skiljer sig från DNA när det gäller nukleinsyramakeup och struktur:
- DNA har A-, T-, C- och G-baspar; T står för tymin, vilket uracil ersätter i RNA.
- RNA-molekyler är enkeltrådig, till skillnad från den dubbla spiralen av DNA-molekyler.
- RNA har ribos sugar; DNA har deoxiribos.
Typer av RNA
Forskare har fortfarande mycket att lära sig om DNA och typer av RNA. Förstå exakt hur dessa molekyler fungerar fördjupar förståelsen för genetiska sjukdomar och möjliga behandlingar.
Tre huvudtyper som studenter behöver veta är: mRNA, eller budbärar-RNA; tRNAeller överföra RNA; och rRNAeller ribosomalt RNA.
Rollen för Messenger RNA (mRNA)
Messenger RNA är gjord av en DNA-mall genom en process som kallas transkription som händer i kärnan i eukaryota celler. mRNA är den kompletterande ”ritningen” av en gen som kommer att bära DNA: s kodade instruktioner till ribosomer i cytoplasman. Kompletterande mRNA transkriberas från en gen och bearbetas sedan så att det kan fungera som mall för en polypeptid under ribosomal translation.
Rollen för mRNA är mycket viktig eftersom mRNA påverkar genuttryck. mRNA tillhandahåller den mall som behövs för att skapa nya proteiner. Överförda meddelanden reglerar genfunktionen och avgör om den genen kommer att vara mer eller mindre aktiv. Efter att ha lämnat informationen är mRNA-arbetet gjort och det försämras.
Roll för överförings-RNA (tRNA)
Celler innehåller vanligtvis många ribosomer, vilka är organeller i cytoplasman som syntetiserar protein när de uppmanas att göra det. När mRNA stöter på en ribosom måste kodade meddelanden från kärnan först dechiffreras. Överför RNA (tRNA) ansvarar för att "läsa" mRNA-transkriptet.
Rollen för tRNA är att Översätt mRNA genom att läsa kodonerna i strängen (kodoner är trebaskoder som var och en motsvarar en aminosyra). Ett kodon med tre kvävebaser bestämmer vilken specifik aminosyra som ska tillverkas.
Överförings-RNA ger rätt aminosyra till ribosomen enligt varje kodon så att aminosyran kan tillsättas till den växande proteinsträngen.
Roll av ribosomalt RNA (rRNA)
Kedjor av aminosyror är länkade i varandra ribosom att bygga proteiner i enlighet med instruktioner som överförs via mRNA. Många olika proteiner finns i ribosomer, inklusive ribosomalt RNA (rRNA) som utgör en del av ribosomen.
Ribosomalt RNA är avgörande för ribosomal funktion och proteinsyntes och det är därför ribosomen kallas cellens proteinfabrik.
I många avseenden fungerar rRNA som en "länk" mellan mRNA och tRNA. Dessutom hjälper rRNA till att läsa mRNA. rRNA rekryterar tRNA för att överföra rätt aminosyror till ribosomen.
Rollen för microRNA (miRNA)
mikroRNA (miRNA) består av mycket korta RNA-molekyler som nyligen upptäcktes. Dessa molekyler hjälper till att kontrollera genuttryck eftersom de kan märka mRNA för nedbrytning eller förhindra översättning till nya proteiner.
Det betyder att miRNA har förmågan att nedreglera eller tysta gener. Forskare inom molekylärbiologi anser att miRNA är viktigt för att behandla genetiska störningar som cancer, där genuttryck antingen kan driva eller förhindra sjukdomsutveckling.