RNA มีรหัสพันธุกรรมหรือไม่?

กรดไรโบนิวคลีอิกหรืออาร์เอ็นเอเป็นญาติสนิทของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) เช่นเดียวกับดีเอ็นเอ RNA ประกอบด้วยกระดูกสันหลังของน้ำตาลและฟอสเฟตสลับกัน โดยมีเบสหนึ่งในสี่ของนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นโมเลกุลของวัฏจักรที่ประกอบด้วยไนโตรเจน ซึ่งแขวนอยู่บนกลุ่มน้ำตาลแต่ละกลุ่ม กลุ่มน้ำตาลดีเอ็นเอมีอะตอมออกซิเจนน้อยกว่าน้ำตาลในอาร์เอ็นเอ DNA เป็นผู้ดูแลรหัสพันธุกรรมของสปีชีส์ แต่หน้าที่ของ RNA นั้นแตกต่างกัน โมเลกุล RNA ประเภทหนึ่งเป็นตัวส่งสารชั่วคราวที่ส่งสำเนารหัสจาก DNA ของเซลล์ไปยังเครื่องจักรสร้างโปรตีน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

RNA มีสำเนาส่วนหนึ่งของรหัสพันธุกรรมที่ DNA ของเซลล์เก็บไว้

DNA เป็นโมเลกุลที่มีเกลียวคู่ สายทั้งสองผูกติดกันเนื่องจากพันธะอะตอมระหว่างฐานของนิวคลีโอไทด์ในแต่ละสาย ซึ่งได้รับความช่วยเหลือจากแรงยึดเหนี่ยวอื่นๆ ที่จัดหาโดยโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตน ลำดับของเบสนิวคลีโอไทด์ตามความยาวของสาย DNA เป็นรหัสสำหรับการผลิตโปรตีน รหัสเบสสามตัวแต่ละรหัสสำหรับกรดอะมิโนจำเพาะ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน เบสทั้งสี่ของ DNA คือ adenine (A), cytosine (C), guanine (G) และ thymine (T) เบสบน DNA หนึ่งสายจะถูกจับคู่กับเบสบนสายน้องสาวตามกฎที่เข้มงวด: A ต้องจับคู่กับ T และ C ต้องจับคู่กับ G ดังนั้นสาย DNA หนึ่งเส้นภายในโมเลกุลเกลียวคู่นั้นตรงกันข้ามกับสายน้องสาวของมัน เนื่องจากคู่เบสที่แต่ละตำแหน่งเป็นส่วนเสริม

เซลล์สร้างอาร์เอ็นเอโดยการคัดลอกส่วนของโมเลกุลดีเอ็นเอที่เรียกว่ายีน Ribosomal RNA (rRNA) ใช้เพื่อสร้างไรโบโซม ซึ่งเป็นโรงงานผลิตโปรตีนขนาดเล็กของเซลล์ Transfer RNA (tRNA) ทำหน้าที่เหมือนรถรับส่งเพื่อดึงกรดอะมิโนไปยังไรโบโซมตามต้องการ เป็นหน้าที่ของ RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) ในการบอกไรโบโซมถึงวิธีสร้างโปรตีน นั่นคือ ลำดับในการร้อยกรดอะมิโนเข้ากับสายโปรตีนที่กำลังเติบโต เพื่อให้โปรตีนออกมาถูกต้อง mRNA ต้องส่งรหัสพันธุกรรมที่ถูกต้องจาก DNA ไปยังไรโบโซม

ในการสร้างโมเลกุล RNA บริเวณรอบยีน DNA จะต้องคลายตัวก่อน และทั้งสองเส้นจะต้องแยกจากกันชั่วคราว การแยกนี้ช่วยให้เอ็นไซม์เชิงซ้อนที่มี RNA polymerase พอดีกับช่องว่างและยึดติดกับพื้นที่เริ่มต้นของยีนหรือโปรโมเตอร์บนหนึ่งในสองเส้น คอมเพล็กซ์ยึดติดกับ "สายแม่แบบ" เท่านั้น ไม่ยึดติดกับ "สายประสาทสัมผัส" ที่เสริมกัน เคลื่อนตัวไปตาม แม่แบบ DNA ต่อหนึ่งเบส คอมเพล็กซ์จะเพิ่มเบสนิวคลีโอไทด์เสริมให้กับเกลียวที่กำลังเติบโตของ อาร์เอ็นเอ เอ็นไซม์สังเกตกฎการจับคู่เบสโดยมีข้อยกเว้นเพียงข้อเดียว: มันใช้เบสยูราซิล (U) แทนเบสที ตัวอย่างเช่น หากสารเชิงซ้อนพบลำดับเบส AATGC บนสายแม่แบบ DNA คอมเพล็กซ์นั้นจะเพิ่มฐานของนิวคลีโอไทด์ในลำดับ UUACG ไปยังสาย RNA ด้วยวิธีนี้ สาย RNA จะจับคู่ยีนบนสายสัมผัสและเสริมยีนบนสายแม่แบบ หลังจากการถอดรหัสเสร็จสิ้น เซลล์จะเพิ่มลำดับไปยังปลายแต่ละด้านของสาย mRNA ดิบ ที่เรียกว่าการถอดรหัสหลัก เพื่อป้องกันการโจมตีของเอ็นไซม์ ขจัดส่วนที่ไม่ต้องการ แล้วส่งเกลียวที่โตเต็มที่ออกไปหาสิ่งที่ดี ไรโบโซม

โมเลกุล mRNA ที่เข้ารหัสใหม่จะเดินทางไปยังไรโบโซม โดยจะเกาะติดกับไซต์ที่มีผลผูกพัน ไรโบโซมอ่านแฝดสามตัวแรกหรือโคดอนของเบส mRNA และจับโมเลกุลกรดอะมิโน tRNA ที่มีสารต้านโคดอนเสริมของเบส อย่างสม่ำเสมอ mRNA codon แรกคือ AUG ซึ่งเป็นรหัสสำหรับกรดอะมิโนเมไทโอนีน ดังนั้น tRNA แรกจึงมีสารต่อต้านโคดอน UAC และมีโมเลกุลเมไทโอนีนติดอยู่ ไรโบโซมจะหนีบเมไทโอนีนจาก tRNA และยึดติดกับตำแหน่งเฉพาะบนไรโบโซม จากนั้นไรโบโซมจะอ่านโคดอน mRNA ตัวถัดไป จับ tRNA ที่มีสารต้านโคดอนเสริม และยึดกรดอะมิโนตัวที่สองเข้ากับโมเลกุลของเมไทโอนีน วัฏจักรนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ จนกว่าการแปลจะเสร็จสิ้น ซึ่ง ณ จุดที่ไรโบโซมจะปล่อยโปรตีนที่ทำขึ้นใหม่ซึ่งถูกเข้ารหัสโดยสแตรนด์ของ mRNA