Рибонуклеїнова кислота (РНК) і дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) - це молекули, які можуть кодувати інформацію, що регулює синтез білків живими клітинами. ДНК містить генетичну інформацію, що передається від одного покоління до іншого. РНК виконує кілька функцій, включаючи формування білкових фабрик клітини або рибосом та передачу копій інформації ДНК до рибосом. ДНК і РНК відрізняються за вмістом цукру, вмістом нуклеобази та тривимірною структурою.
Цукри
ДНК і РНК містять основу повторюваних цукрових та фосфатних одиниць. Цукор, що міститься в РНК, - це рибоза, п’ятивуглецеве кільце з формулою C5H10O5. Гідроксильна група, або ОН, звисає з чотирьох із п’яти вуглецевих рибоз, тоді як кисень, що зв’язаний удвічі, зв’язується із залишком вуглецю. Цукор ДНК, дезоксирибоза, подібний до рибози, за винятком того, що одна гідроксильна група розміщується атомом водню, що дає формулу C5H10O4. У ДНК і РНК атоми вуглецю мають нумерацію від 1 'до 5'. Нуклеооснова приєднується до 1 'вуглецю, тоді як фосфатні групи зв'язуються з 2' і 5 'вуглецями.
Нуклеобази
Нуклеобаза - це одно- або двокольцева молекула, що містить азот. Одна з чотирьох різних нуклеобаз звисає з кожної молекули цукру в нуклеїновій кислоті. Як ДНК, так і РНК використовують нуклеобази цитозин, гуанін та аденін. Однак четвертою ДНК-нуклеобазою є тимін, тоді як РНК замість цього використовує урацил. Послідовність основ на певних ділянках нуклеїнової кислоти, відомих як гени, контролює вміст білків, які виробляє клітина. Кожен триплет нуклеобаз перетворюється на певну амінокислоту, яка є будівельним елементом білка.
Загальна структура
Хоча існують винятки, ДНК, як правило, є дволанцюжковою молекулою, а РНК, як правило, одноцепочечною. Дві нитки ДНК утворюють знамениту структуру подвійної спіралі, яка нагадує гвинтові сходи. Водневі зв’язки між відповідними парами нуклеобаз утримують дві нитки ДНК разом, а також за допомогою спеціальних білків, відомих як гістони. РНК утворює одиночні спіралі, які менш щільно стискаються, ніж молекули ДНК. Додаткова стабільність подвійної спіралі ДНК дозволяє утворювати дуже довгі молекули, що містять мільйони нуклеозидних основ. Однак ДНК більш вразлива до пошкодження ультрафіолетовим світлом, ніж РНК.
Функціональні відмінності
На додаток до структурних відмінностей, РНК виконує ширший набір функцій, ніж ДНК. Клітина синтезує РНК, використовуючи в якості матриці зрізи хромосом. Посланкова РНК несе розшифровку гена ДНК до рибосоми, яка складається з рибосомної РНК та білків. Рибосома зчитує інформаційну РНК і завербує передачу РНК, які діють як крихітні буксири, що тягнуть необхідні амінокислоти до рибосоми. Інший тип РНК допомагає контролювати транскрипцію ДНК в РНК. Функція ДНК полягає у надійному підтримці та передачі генетичної інформації людини, дозволяючи механізму клітини використовувати цю інформацію для побудови білків.