Рибонуклеиновая кислота

Рибонуклеиновая кислота имеет структуру, аналогичную дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Однако как носитель генетической информации он играет лишь второстепенную роль. Как буфер для информации, он служит, среди прочего, как транслятор и передатчик генетического кода от ДНК к белку.

Что такое рибонуклеиновая кислота?

Рибонуклеиновая кислота сокращается на английском и немецком языках как РНК назначенный. Его структура аналогична ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоте). Однако, в отличие от ДНК, она состоит только из одной цепи. Их задача, помимо прочего, заключается в передаче и трансляции генетического кода при биосинтезе белка.

Однако РНК встречается в разных формах и также выполняет разные задачи. Более короткие молекулы РНК вообще не имеют генетического кода, но отвечают за транспорт определенных аминокислот. Рибонуклеиновая кислота не так стабильна, как ДНК, потому что у нее нет функции длительного хранения генетического кода. В случае мРНК, например, она служит только буфером до завершения передачи и трансляции.

Анатомия и строение

Рибонуклеиновая кислота - это цепь, состоящая из множества нуклеотидов. Нуклеотид состоит из связи между фосфатным остатком, сахаром и азотным основанием. Азотистые основания аденин, гуанин, цитозин и урацил, каждый, связаны с остатком сахара (рибоза). Сахар, в свою очередь, этерифицируется в двух местах с помощью остатка фосфата и образует с ним мостик.

Азотное основание находится в положении, противоположном сахару. Остатки сахара и фосфата чередуются и образуют цепочку. Таким образом, азотистые основания не связаны напрямую друг с другом, а находятся на стороне сахара. Три последовательных азотистых основания называются триплетами и содержат генетический код определенной аминокислоты. Несколько триплетов подряд кодируют полипептидную или белковую цепь.

В отличие от ДНК, сахар содержит гидроксильную группу в положении 2 'вместо атома водорода. Кроме того, азотистое основание тимин обменивается на урацил в РНК. Из-за этих небольших химических отклонений РНК, в отличие от ДНК, обычно бывает только одноцепочечной. Гидроксильная группа в рибозе также гарантирует, что рибонуклеиновая кислота не так стабильна, как ДНК. Сборка и разборка должны быть гибкими, поскольку передаваемая информация постоянно меняется.

Функции и задачи

Рибонуклеиновая кислота выполняет несколько задач. Как долговременная память для генетического кода, о нем обычно не может быть и речи. Только у некоторых вирусов РНК служит носителем генетической информации. У других живых существ эту задачу берет на себя ДНК. РНК функционирует, среди прочего, как передатчик и транслятор генетического кода при биосинтезе белка.

За это отвечает мРНК. В переводе мРНК означает информационную РНК или информационную РНК. Он копирует информацию о гене и переносит ее на рибосому, где с использованием этой информации синтезируется белок. Три соседних нуклеотида образуют так называемый кодон, который представляет собой определенную аминокислоту. Таким образом постепенно выстраивается полипептидная цепь аминокислот. Отдельные аминокислоты транспортируются к рибосоме с помощью тРНК (транспортной РНК). Таким образом, тРНК функционирует как вспомогательная молекула в биосинтезе белка. Как другая молекула РНК, рРНК (рибосомная РНК) участвует в структуре рибосом.

Другими примерами являются асРНК (антисмысловая РНК) для регуляции экспрессии генов, hnRNA (гетерогенная ядерная РНК) как предшественник зрелой мРНК, рибовичи для регуляции генов, рибозимы для катализа биохимических реакций и многое другое. Молекулы РНК не должны быть стабильными, потому что разные транскрипты необходимы в разное время. Отщепленные нуклеотиды или олигомеры постоянно используются для синтеза новой РНК. Согласно гипотезе мира РНК Уолтера Гилберта, молекулы РНК сформировали предшественников всех организмов. Даже сегодня они являются единственными носителями генетического кода некоторых вирусов.

болезни

В связи с болезнями рибонуклеиновые кислоты играют роль, поскольку многие вирусы имеют только РНК в качестве своего генетического материала. Помимо ДНК-вирусов, существуют также вирусы с одно- или двухцепочечной РНК. Вне живого организма вирус совершенно неактивен. У него нет собственного метаболизма. Однако, если вирус вступает в контакт с клетками организма, активируется генетическая информация его ДНК или РНК. Вирус начинает размножаться с помощью органелл клетки-хозяина.

Клетка-хозяин перепрограммируется вирусом для производства отдельных компонентов вируса. Генетический материал вируса попадает в ядро ​​клетки. Именно там он встраивается в ДНК клетки-хозяина, постоянно генерируя новые вирусы. Вирусы выводятся из клетки. Процесс повторяется до тех пор, пока клетка не погибнет. В случае РНК-вирусов генетическая информация РНК транскрибируется в ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы. Ретровирусы - это особая форма РНК-вирусов. Например, вирус HI - один из ретровирусов. В ретровирусах фермент обратная транскриптаза также обеспечивает перенос генетической информации одноцепочечной РНК в ДНК клетки-хозяина.

Генерируются новые вирусы, которые покидают клетку, не уничтожаясь. Постоянно образуются новые вирусы, которые постоянно атакуют другие клетки. Ретровирусы очень восприимчивы к мутации, поэтому с ними сложно бороться. В качестве терапии используется комбинация нескольких компонентов, таких как ингибиторы обратной транскриптазы и ингибиторы протеазы.