Ribonukleinska kiselina

Ribonukleinska kiselina ima sličnu strukturu kao deoksiribonukleinska kiselina (DNA). No, kao nositelj genetskih informacija, on igra samo podređenu ulogu. Kao međuspremnik informacija, između ostalog služi kao prevoditelj i prenositelj genetskog koda s DNK na protein.

Što je ribonukleinska kiselina?

Na engleskom i njemačkom jeziku skraćeno je ribonukleinska kiselina kao RNK određen. Njegova je struktura slična strukturi DNA (deoksiribonukleinska kiselina). Za razliku od DNK, on ​​se sastoji samo od jednog lanca. Njihova je zadaća, između ostalog, prijenos i prijevod genetskog koda u biosintezi proteina.

Međutim, RNA se pojavljuje u različitim oblicima i također ispunjava različite zadatke. Kraće molekule RNA uopće nemaju genetski kod, ali su odgovorne za transport određenih aminokiselina. Ribonukleinska kiselina nije tako stabilna kao DNK jer nema dugoročno skladištenje za genetski kod. Na primjer, u slučaju mRNA, ona služi samo kao međuspremnik sve dok se prijenos i prijevod ne završe.

Anatomija i struktura

Ribonukleinska kiselina je lanac sastavljen od mnogih nukleotida. Nukleotid se sastoji od veze između ostatka fosfata, šećera i dušične baze. Dušične baze adenin, gvanin, citozin i uracil vezane su za ostatak šećera (riboza). Šećer se zauzvrat esterificira na dva mjesta s ostatkom fosfata i s tim tvori most.

Dušikova baza nalazi se u suprotnom položaju od šećera. Ostaci šećera i fosfata izmjenjuju se i tvore lanac. Stoga dušične baze nisu izravno povezane jedna s drugom, već sjede sa strane šećera. Tri uzastopne baze dušika nazivaju se trostruke i sadrže genetski kod specifične aminokiseline. Nekoliko trostrukih u nizu kodira polipeptidni ili proteinski lanac.

Za razliku od DNK, šećer sadrži hidroksilnu skupinu na položaju 2 'umjesto atoma vodika. Nadalje, timin u dušičnoj bazi izmjenjuje se za uracil u RNA. Zbog tih malih kemijskih odstupanja, RNA je, nasuprot DNK, obično samo jednolančana. Hidroksilna skupina u ribozi također osigurava da ribonukleinska kiselina nije tako stabilna kao DNA. Sastavljanje i rastavljanje moraju biti fleksibilni, jer se informacije koje se prenose stalno mijenjaju.

Funkcija i zadaci

Ribonukleinska kiselina ispunjava nekoliko zadataka. Kao dugoročno pamćenje genetskog koda obično ne dolazi u obzir. Samo u nekim virusima RNA služi kao nositelj genetskih informacija. U ostalih živih bića taj zadatak preuzima DNK. RNA djeluje, između ostalog, kao prijenosnik i prevoditelj genetskog koda u biosintezi proteina.

Za to je odgovorna mRNA. Prevedeno, mRNA znači glasnicu RNA ili glasnicu RNA. Kopira podatke o genu i prenosi ih u ribosom, gdje se pomoću tih informacija sintetizira protein. Tri susjedna nukleotida tvore takozvani kodon, koji predstavlja određenu aminokiselinu. Na taj se način postupno izgrađuje polipeptidni lanac aminokiselina. Pojedine aminokiseline se transportiraju u ribosom pomoću tRNA (prijenos RNA). TRNA tako djeluje kao pomoćna molekula u biosintezi proteina. Kao druga molekula RNA, rRNA (ribosomalna RNA) uključena je u strukturu ribosoma.

Daljnji primjeri su asRNA (antisens RNA) za regulaciju ekspresije gena, hnRNA (heterogena nuklearna RNA) kao prekursor za zrelu mRNA, ribowitches za regulaciju gena, ribozymes za katalizu biokemijskih reakcija i mnogi drugi. Molekule RNA ne smiju biti stabilne jer su potrebne različite transkripte u različitom vremenu. Odloženi nukleotidi ili oligomeri neprestano se koriste za novu sintezu RNA. Prema svjetskoj hipotezi Waltera Gilberta o RNA, molekule RNA tvorile su prekursore svih organizama. I danas su jedini nositelji genetskog koda nekih virusa.

bolesti

U vezi s bolestima, ribonukleinske kiseline igraju ulogu ako mnogi virusi imaju samo RNA kao svoj genetski materijal. Pored DNA virusa, postoje i virusi s jedno- ili dvolančanom RNA. Izvan živog organizma virus je potpuno neaktivan. Nema svoj metabolizam. Međutim, ako virus dođe u kontakt s tjelesnim stanicama, aktiviraju se genetske informacije o njegovoj DNK ili RNA. Virus se počinje razmnožavati uz pomoć organela stanice domaćina.

Stanica domaćina virus reprogramira virus tako da proizvodi pojedinačne komponente virusa. Genetski materijal virusa ulazi u stanično jezgro. Tu se ugrađuje u DNK stanice domaćina, pri čemu se stalno stvaraju novi virusi. Virusi se ispuštaju iz stanice. Proces se ponavlja sve dok stanica ne umre. U slučaju RNA virusa, genetska informacija RNA prepisuje se u DNA koristeći enzimsku reverznu transkriptazu. Retrovirusi su poseban oblik RNA virusa. Primjerice, HI virus je jedan od retrovirusa. I u retrovirusima enzimska reverzna transkriptaza osigurava prijenos genetskih informacija jednolančane RNA u DNK stanice domaćina.

Tamo se stvaraju novi virusi koji napuštaju stanicu a da se ne uništavaju. Stalno se formiraju novi virusi koji stalno napadaju ostale stanice. Retrovirusi su vrlo osjetljivi na mutacije i stoga ih je teško boriti. Kao terapija koristi se kombinacija nekoliko komponenti poput inhibitora reverzne transkriptaze i proteaza.