กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก และกรดไรโบนิวคลีอิก - DNA และ RNA - เป็นโมเลกุลที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดซึ่งมีส่วนร่วมในการส่งและแสดงข้อมูลทางพันธุกรรม แม้ว่าพวกมันจะค่อนข้างคล้ายกัน แต่ก็ง่ายที่จะเปรียบเทียบและเปรียบเทียบ DNA และ RNA ด้วยหน้าที่เฉพาะและแตกต่างกัน
ทั้งสองประกอบด้วยสายโมเลกุลที่มีหน่วยสลับของน้ำตาลและฟอสเฟต โมเลกุลที่ประกอบด้วยไนโตรเจนซึ่งเรียกว่าฐานนิวคลีโอไทด์แขวนแต่ละหน่วยน้ำตาล หน่วยน้ำตาลที่แตกต่างกันใน DNA และ RNA มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความแตกต่างระหว่างชีวเคมีทั้งสอง
โครงสร้าง RNA ทางกายภาพและ DNA
Ribose ซึ่งเป็นน้ำตาลของ RNA มีโครงสร้างวงแหวนจัดเรียงเป็นอะตอมของคาร์บอน 5 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม คาร์บอนแต่ละตัวจับกับอะตอมของไฮโดรเจนและหมู่ไฮดรอกซิล ซึ่งเป็นโมเลกุลของออกซิเจนหนึ่งตัวและอะตอมของไฮโดรเจนหนึ่งตัว ดีออกซีไรโบสนั้นเหมือนกับไรโบสของอาร์เอ็นเอ ยกเว้นว่าคาร์บอนหนึ่งตัวจับกับอะตอมไฮโดรเจนแทนที่จะเป็นหมู่ไฮดรอกซิล
ความแตกต่างอย่างหนึ่งนี้หมายความว่า DNA สองสายสามารถสร้างโครงสร้างเกลียวคู่ในขณะที่ RNA ยังคงเป็นสายเดี่ยว โครงสร้างดีเอ็นเอที่มีเกลียวคู่มีความเสถียรมาก ซึ่งทำให้สามารถเข้ารหัสข้อมูลได้เป็นเวลานานและทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
ในทางกลับกัน RNA นั้นไม่เสถียรในรูปแบบสายเดี่ยว ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไม DNA จึงถูกเลือกโดยวิวัฒนาการเหนือ RNA เป็นข้อมูลทางพันธุกรรมของชีวิต เซลล์สร้างอาร์เอ็นเอตามความจำเป็นในระหว่างกระบวนการถอดรหัส แต่ดีเอ็นเอสามารถจำลองตัวเองได้
เบสนิวคลีโอไทด์
หน่วยน้ำตาลแต่ละหน่วยใน DNA และ RNA จับกับเบสหนึ่งในสี่ของนิวคลีโอไทด์ ทั้ง DNA และ RNA ใช้เบส A, C และ G อย่างไรก็ตาม DNA ใช้ฐาน T ในขณะที่ RNA ใช้ฐาน U แทน ลำดับเบสตามสาย DNA และ RNA เป็นรหัสพันธุกรรมที่บอกเซลล์ถึงวิธีการสร้างโปรตีน
ใน DNA ฐานของเกลียวแต่ละเส้นจะจับกับฐานบนอีกเส้นหนึ่ง ทำให้เกิดโครงสร้างเกลียวคู่ ใน DNA ของ A สามารถจับกับ T ได้เท่านั้น และ C สามารถผูกกับ G ได้เท่านั้น โครงสร้างของเกลียวดีเอ็นเอถูกเก็บรักษาไว้ในรังไหมโปรตีน-RNA ที่เรียกว่าโครโมโซม
บทบาทในการถอดความ
เซลล์สร้างโปรตีนโดยแปลง DNA เป็น RNA แล้วแปลง RNA เป็นโปรตีน ในระหว่างการถอดรหัส ส่วนหนึ่งของโมเลกุล DNA ที่เรียกว่ายีน สัมผัสกับเอ็นไซม์ที่ประกอบสายอาร์เอ็นเอตามกฎการจับกับเบสนิวคลีโอไทด์
ข้อแตกต่างประการหนึ่งคือ เบส DNA A จับกับเบส RNA U เอ็นไซม์ RNA polymerase อ่านแต่ละเบสของ DNA ในยีน และเพิ่มฐาน RNA เสริมให้กับสาย RNA ที่กำลังเติบโต ด้วยวิธีนี้ ข้อมูลทางพันธุกรรมของ DNA จะถูกส่งไปยัง RNA
ความแตกต่างอื่น ๆ กับโมเลกุล DNA และ RNA
เซลล์ยังใช้ RNA ชนิดที่สองเพื่อสร้าง to ไรโบโซมซึ่งเป็นโรงงานผลิตโปรตีนขนาดเล็ก RNA ชนิดที่สามช่วยถ่ายโอนกรดอะมิโนไปยังสายโปรตีนที่กำลังเติบโต DNA ไม่มีบทบาทในการแปล
หมู่ไฮดรอกซิลพิเศษของอาร์เอ็นเอทำให้โมเลกุลที่มีปฏิกิริยาตอบสนองมากขึ้นซึ่งมีความเสถียรน้อยกว่าในสภาวะที่เป็นด่างมากกว่าดีเอ็นเอ โครงสร้างที่แน่นของเกลียวคู่ของ DNA ทำให้เสี่ยงต่อการทำงานของเอนไซม์น้อยลง แต่ RNA มีความทนทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลตมากกว่า
ความแตกต่างอีกประการระหว่างโมเลกุลทั้งสองคือตำแหน่งของพวกมันในเซลล์ ในยูคาริโอต พบ DNA ภายในออร์แกเนลล์ที่ปิดล้อมเท่านั้น พบ DNA ส่วนใหญ่ของเซลล์อยู่ในนิวเคลียสจนกว่าเซลล์จะแบ่งตัวและเยื่อหุ้มนิวเคลียสจะแตกออก นอกจากนี้คุณยังสามารถพบดีเอ็นเอภายในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ (ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนด้วย)
อย่างไรก็ตาม RNA นั้นพบได้ทั่วทั้งเซลล์ สามารถพบได้ในนิวเคลียส ลอยอย่างอิสระในไซโตพลาสซึม เช่นเดียวกับภายในออร์แกเนลล์ เช่น เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม
