Kyselina ribonukleová má podobnou strukturu jako deoxyribonukleová kyselina (DNA). Jako nosič genetické informace však hraje jen malou roli. Jako mezisklad informací slouží mimo jiné jako překladač a vysílač genetického kódu z DNA na protein.
Co je kyselina ribonukleová?
Zkráceno v angličtině i němčině, kyselina ribonukleová se nazývá RNA. Struktura je podobná DNA (deoxyribonukleová kyselina). Na rozdíl od DNA se však skládá pouze z jednoho řetězce. Jeho úkolem je mimo jiné přenos a překlad genetického kódu během biosyntézy bílkovin. RNA se však vyskytuje v různých formách a také plní různé úkoly. Kratší RNA molekuly vůbec nemají genetický kód, ale jsou odpovědní za přepravu určitých aminokyseliny. Kyselina ribonukleová není tak stabilní jako DNA, protože nemá dlouhodobou skladovací funkci pro genetický kód. Například v případě mRNA slouží pouze jako dočasné úložiště, dokud není přenos a překlad dokončen.
Anatomie a struktura
Ribonukleová kyselina je řetězec složený z mnoha nukleotidů. Nukleotid se skládá ze sloučeniny mezi fosfát zbytek, cukr a dusík základna. The dusík základy adenin, guanin, cytosin a uracil jsou připojeny k a cukr zbytek ( želatina). cukrje zase esterifikován a fosfát zbytek na dvou místech a tvoří most s druhým. The dusík báze je umístěna v opačné poloze cukru. Cukr a fosfát zbytky se střídají a tvoří řetěz. Dusík základy nejsou tedy navzájem přímo spojeny, ale jsou umístěny na straně cukru. Tři dusíku základy v řadě se nazývají triplet a obsahují genetický kód pro konkrétní aminokyselinu. Několik tripletů v řadě kóduje polypeptidový nebo proteinový řetězec. Na rozdíl od DNA obsahuje cukr hydroxylovou skupinu v poloze 2 'místo a vodík atom. Kromě toho je dusíkatá báze thyminu vyměněna za uracil v RNA. Kvůli těmto malým chemickým rozdílům se RNA, na rozdíl od DNA, obvykle vyskytuje pouze v jediném řetězci. Hydroxylová skupina v želatina také zajišťuje, že ribonukleová kyselina není tak stabilní jako DNA. Jeho montáž a demontáž musí být flexibilní, protože přenášené informace se neustále mění.
Funkce a úkoly
Ribonukleová kyselina provádí několik úkolů. Jako dlouhodobé úložiště genetického kódu obvykle nepřichází v úvahu. Pouze v některých viry RNA slouží jako nosič genetické informace. U jiných organismů je tento úkol prováděn DNA. RNA mimo jiné působí jako vysílač a překladač genetického kódu v biosyntéze bílkovin. Za to odpovídá mRNA. Přeloženo, mRNA znamená messenger RNA. Kopíruje informace nalezené na a gen a transportuje jej do ribozomu, kde je pomocí této informace syntetizován protein. V tomto procesu tři sousedící nukleotidy tvoří takzvaný kodon, který představuje specifickou aminokyselinu. Tímto způsobem polypeptidový řetězec o aminokyseliny se buduje krok za krokem. Jedinec aminokyseliny jsou transportovány do ribozomu pomocí tRNA (transfer RNA). V tomto procesu tedy tRNA funguje jako pomocná molekula v biosyntéze bílkovin. Jako další molekula RNA se na sestavování podílí rRNA (ribozomální RNA) ribozomy. Další příklady zahrnují asRNA (antisense RNA) pro regulaci gen exprese, hnRNA (heterogenní jaderná RNA) jako předchůdce zralé mRNA, ribowitche pro regulaci genů, ribozymy pro katalýzu biochemických reakcí a mnoho dalších. RNA molekuly nemusí být stabilní, protože v různé době jsou potřeba různé přepisy. Štěpené nukleotidy nebo oligomery se neustále používají k opětovné syntéze RNA. Podle světové světové hypotézy Waltera Gilberta, RNA molekuly tvořily prekurzory všech organismů. Dokonce i dnes jsou v některých jedinými nositeli genetického kódu viry.
Nemoci
V souvislosti s onemocněním ribonukleová kyseliny hrají roli v mnoha z nich viry mají jako svůj genetický materiál pouze RNA. Kromě DNA virů tedy existují i viry s jedno nebo dvouvláknovou RNA. Mimo živý organismus je virus zcela neaktivní. Nemá vlastní metabolismus. Když však virus přijde do styku s tělními buňkami, aktivuje se genetická informace jeho DNA nebo RNA. Virus se začíná množit pomocí organel hostitelské buňky. V tomto procesu je hostitelská buňka přeprogramována virem tak, aby produkoval jednotlivé virové komponenty. Genetický materiál viru vstupuje do buněčného jádra. Tam dochází k jeho zabudování do DNA hostitelské buňky a neustále se produkují nové viry. Viry jsou vypouštěny z buňky. Proces se opakuje, dokud buňka nezemře. U RNA virů se enzym reverzní transkriptáza používá k přepisu genetické informace RNA do DNA. Retroviry jsou speciální formou RNA virů. Například virus HI je jedním z retrovirů. Také v retrovirech zajišťuje enzymová reverzní transkriptáza přenos genetické informace o jednořetězcové RNA do DNA hostitelské buňky. Jsou zde generovány nové viry, které buňku opouštějí, aniž by byly zničeny. Stále se tvoří nové viry, které neustále infikují další buňky. Retroviry jsou velmi mutantní, a proto je obtížné s nimi bojovat. Jako kombinace se používá kombinace několika složek, jako jsou inhibitory reverzní transkriptázy a inhibitory proteázy terapie.
