Deoxiribonukleinsyra och ribonukleinsyra - DNA och RNA - är nära besläktade molekyler som deltar i överföring och uttryck av genetisk information. Även om de är ganska lika är det också enkelt att jämföra och kontrastera DNA och RNA tack vare deras specifika och olika funktioner.
Båda består av molekylära kedjor som innehåller alternerande enheter socker och fosfat. Kväveinnehållande molekyler, kallade nukleotidbaser, hänger av varje sockerenhet. De olika sockerenheterna i DNA och RNA är ansvariga för skillnaderna mellan de två biokemikalierna.
Fysiskt RNA och DNA-struktur
Ribos, RNA-sockret, har en ringstruktur arrangerad som fem kolatomer och en syreatom. Varje kol binder till en väteatom och en hydroxylgrupp, som är en molekyl med ett syre och en väteatom. Deoxiribos är identisk med RNA: s ribos förutom att ett kol binder till en väteatom istället för en hydroxylgrupp.
Den här skillnaden betyder att två DNA-strängar kan bilda en dubbel-helixstruktur medan RNA förblir som en enda sträng. DNA-strukturen med sin dubbla spiral är mycket stabil, vilket ger den möjligheten att koda information under lång tid och fungera som organiskt genetiskt material.
RNA, å andra sidan, är inte lika stabil i sin enkelsträngsform, varför DNA valdes evolutionärt framför RNA som livets genetiska information. Cellen skapar RNA efter behov under transkriptionsprocessen, men DNA replikeras själv.
Nukleotidbaser
Varje sockerenhet i DNA och RNA binder till en av fyra nukleotidbaser. Både DNA och RNA använder baserna A, C och G. DNA använder dock basen T medan RNA använder basen U istället. Sekvensen av baser längs strängarna av DNA och RNA är den genetiska kod som berättar för cellen hur man gör proteiner.
I DNA binder baserna för varje sträng till baserna på den andra strängen och bildar dubbel-helix-strukturen. I DNA kan A endast binda till T och C kan bara bindas till G. Strukturen för en DNA-spiral bevaras i en protein-RNA-kokong som kallas en kromosom.
Roller i transkription
Cellen producerar protein genom att transkribera DNA till RNA och sedan översätta RNA till proteiner. Under transkription exponeras en del av DNA-molekylen, som kallas en gen, för enzymer som monterar RNA-strängar enligt nukleotid-basbindningsreglerna.
Den enda skillnaden är att DNA A-baser binder till RNA U-baser. Enzymet RNA-polymeras läser varje DNA-bas i en gen och adderar den komplementära RNA-basen till den växande RNA-strängen. På detta sätt överförs DNA: s genetiska information till RNA.
Andra skillnader med DNA- och RNA-molekyler
Cellen använder också en andra typ av RNA för att tillverka ribosomer, som är små proteinframställningsfabriker. En tredje typ av RNA hjälper till att överföra aminosyror till växande proteinsträngar. DNA spelar ingen roll i översättning.
RNA: s extra hydroxylgrupper gör det till en mer reaktiv molekyl som är mindre stabil under alkaliska förhållanden än DNA. Den snäva strukturen hos en DNA-dubbelhelix gör den mindre sårbar för enzymverkan, men RNA är mer motståndskraftig mot ultravioletta strålar.
En annan skillnad mellan de två molekylerna är deras placering i cellen. I eukaryoter finns DNA endast i slutna organeller. En majoritet av cellens DNA finns innesluten i kärnan tills cellen delar sig och kärnhöljet bryts ner. Du kan också hitta DNA i mitokondrier och kloroplaster (båda är också membranbundna organeller).
RNA finns dock i hela cellen. Det finns i kärnan, fritt flytande i cytoplasman såväl som inom organeller som det endoplasmiska retikulumet.