RNA
RNA on lühend ribonukleiinhappest, mis on nukleiinhape. Praegu on teada palju erinevaid liike.
RNA erineb füüsikaliselt DNA-st: DNA sisaldab kahte omavahel kokku keritud ahelat, kuid RNA sisaldab ainult ühte ahelat. RNA sisaldab ka DNA-st erinevaid aluseid. Need alused on järgmised:
(A) Adeniin
(G) Guaniin
(C) Tsütosiin
(U) Uracil
Adeniin moodustab sidemeid uratsiiliga ja guaniin moodustab sidemeid tsütosiiniga. Seega ütleme, et adeniin on uratsiiliga komplementaarne ja guaniin tsütosiiniga komplementaarne. Esimesed kolm alust esinevad ka DNAs, kuid uratsiil asendab tüminiini kui adeniini komplementaarsust.
RNA sisaldab ka riboosi, erinevalt DNA-s leiduvast desoksüriboosist. Nende erinevuste tõttu on RNA keemiliselt reaktiivsem kui DNA. See muudab selle sobivamaks molekuliks, et osaleda raku reaktsioonides.
RNA on teatud viiruste, eriti retroviiruste, nagu HIV-viirus, geneetilise informatsiooni kandja. See on ainus erand üldreeglist, et DNA on pärilikkusaine.
Valgusünteesi RNAd
Sõnumitooja RNA
RNA peamine ülesanne on kanda teavet aminohapete järjestuse kohta geenidest sinna, kus valgud koonduvad ribosoomidesse tsütoplasmas.
Seda teeb messenger RNA (mRNA). Üks DNA-ahel on plaan mRNA jaoks, mis transkribeeritakse sellest DNA-ahelast. Aluspaaride järjestus transkribeeritakse DNA-st ensüümi RNA-polümeraasi abil. Seejärel liigub mRNA tuumast ribosoomidesse tsütoplasmas, et moodustada valke. MRNA tõlgib aluspaaride järjestuse aminohapete järjestuseks, et moodustada valke. Seda protsessi nimetatakse translatsiooniks.
DNA ei lahku tuumast erinevatel põhjustel. DNA on väga pikk molekul ja on seotud kromosoomides koos valkudega, mida nimetatakse histoonideks. mRNA seevastu on võimeline liikuma ja reageerima erinevate rakuensüümidega. Pärast transkriptsiooni lahkub mRNA tuumast ja liigub ribosoomidesse.
Kaks liiki mittekodeerivaid RNAsid aitavad rakus valkude ehitamisel. Need on transfeer-RNA (tRNA) ja ribosomaalne RNA (rRNA).
tRNA
Transfer-RNA (tRNA) on lühike, umbes 80 nukleotiidist koosnev molekul, mis kannab ribosoomi polüpeptiidahelale spetsiifilist aminohapet. Iga aminohappe jaoks on erinev tRNA. Igaühel neist on aminohappe kinnituskoht ja antikodoon, mis vastab mRNA-l olevale koodonile. Näiteks kodeerivad koodonid UUU või UUC aminohapet fenüülalaniin.
rRNA
Ribosomaalne RNA (rRNA) on ribosoomide katalüütiline komponent. Eukarüootilised ribosoomid sisaldavad nelja erinevat rRNA molekuli: 18S, 5,8S, 28S ja 5S rRNA. Kolm rRNA molekuli sünteesitakse nukleoolis ja üks sünteesitakse mujal. Tsütoplasmas ühinevad ribosomaalne RNA ja valk, moodustades tuumaproteiini, mida nimetatakse ribosoomiks. Ribosoom seob mRNA-d ja teostab valgu sünteesi. Ühele mRNA-le võib igal ajal olla seotud mitu ribosoomi. rRNA on äärmiselt rikkalik ja moodustab 80% 10 mg/ml RNA-st, mida leidub tüüpilises eukarüootilises tsütoplasmas.
snRNAd
Väikesed tuuma-RNAd (snRNA) ühinevad valkudega, et moodustada spliksosoomid. Spliceosoomid reguleerivad alternatiivset splaissimist. Geenid kodeerivad valke eksoonideks nimetatavates osades. Need bitid võivad olla erinevalt ühendatud, et moodustada erinevaid mRNAsid. Seega saab ühest geenist valmistada palju valke. See on alternatiivse splaissingu protsess. Proteaasid tükeldavad valgu soovimatuid versioone ja keemilised bitid kasutatakse uuesti.
Küpse eukarüootilise mRNA struktuur. Täielikult töödeldud mRNA sisaldab 5'-katet, 5'-UTR-i, kodeerivat piirkonda, 3'-UTR-i ja polü(A)-saba. UTR = transleerimata piirkond
Regulatoorsed RNAd
On mitmeid RNAsid, mis reguleerivad geene, st reguleerivad geenide transkriptsiooni või translatsiooni kiirust.
miRNA
Mikro-RNAd (miRNA) toimivad, ühendades ensüümi ja blokeerides mRNAd või kiirendades selle lagunemist. Seda nimetatakse RNA-interferentsiks.
siRNA
Väikesed interferentsed RNAd (mida mõnikord nimetatakse ka vaigistavateks RNAdeks) sekkuvad konkreetse geeni ekspressiooni. Need on üsna väikesed (20/25 nukleotiidi) kahesuunalised molekulid. Nende avastamine on põhjustanud hüppelise tõusu biomeditsiiniuuringutes ja ravimite väljatöötamises.
Parasiitide ja muud RNAd
Retrotransposonid
Transposoonid on vaid üks mitmest liikuva geneetilise elemendi tüübist. Retrotransposoonid kopeerivad end kahes etapis: kõigepealt DNA-st RNA-ks transkriptsiooni teel, seejärel RNA-st tagasi DNA-ks pöördtranskriptsiooni teel. Seejärel sisestatakse DNA koopia genoomi uude kohta. Retrotransposoonid käituvad väga sarnaselt retroviirustega, nagu näiteks HIV.
Viiruse genoomid
Viiruse genoomid, mis on tavaliselt RNA, võtavad üle raku masinavärgi ja valmistavad nii uut viiruse RNA-d kui ka viiruse valgukesta.
Faagide genoomid
Faagide genoomid on üsna mitmekesised. Geneetiline materjal võib olla ssRNA (üheahelaline RNA), dsRNA (kaheahelaline RNA), ssDNA (üheahelaline DNA) või dsDNA (kaheahelaline DNA). See võib olla vahemikus 5 kuni 500 kilo aluspaari pikk ja kas ringikujulise või lineaarse paigutusega. Bakteriofaagide suurus on tavaliselt vahemikus 20 kuni 200 nanomeetrit.
Faagide genoomid võivad kodeerida nii vähe kui neli geeni, aga ka sadu geene.
Kasutab
Mõned teadlased ja arstid on kasutanud messenger-RNAd vaktsiinides, et ravida vähki ja vältida inimeste haigestumist.
Küsimused ja vastused
K: Mida tähendab RNA?
V: RNA tähendab ribonukleiinhapet.
K: Mille poolest erineb RNA füüsikaliselt DNA-st?
V: RNA sisaldab ainult ühte ahelat, samas kui DNA sisaldab kahte omavahel seotud ahelat.
K: Milliseid erinevaid aluseid leidub RNA-s?
V: RNA-s leiduvad erinevad alused on adeniin, guaniin, tsütosiin ja uratsiil.
K: Milline on RNA aluste vaheline sidemete muster?
V: Adeniin moodustab sidemeid Uratsiiliga ja Guaniin moodustab sidemeid Tsütosiiniga.
K: Mille poolest erineb RNA keemiliselt DNA-st?
V: RNA sisaldab deoksüriboosi asemel riboosi, mis muudab selle keemiliselt reaktiivsemaks kui DNA.
K: Milline on RNA roll raku reaktsioonides?
V: RNA on oma keemilise reaktiivsuse tõttu sobivam osalema rakureaktsioonides.
K: Millised viirused kasutavad RNA-d geneetilise informatsiooni kandjana?
V: Teatavad viirused, eriti retroviirused, nagu HIV-viirus, kasutavad RNA-d geneetilise informatsiooni kandjana.
