Ribonukleiinihappo sen rakenne on samanlainen kuin deoksiribonukleiinihapon (DNA). Geneettisen tiedon kantajana sillä on kuitenkin vain alisteinen rooli. Tietopuskurina se toimii muun muassa geneettisen koodin kääntäjänä ja välittäjänä DNA: sta proteiiniin.
Mikä on ribonukleiinihappo?
Ribonukleiinihappo lyhennetään sekä englanniksi että saksaksi nimellä RNA nimetty. Sen rakenne on samanlainen kuin DNA: n (deoksiribonukleiinihappo). Toisin kuin DNA, se koostuu kuitenkin vain yhdestä juosteesta. Heidän tehtävänsä on muun muassa geneettisen koodin välittäminen ja siirtäminen proteiinien biosynteesissä.
RNA esiintyy kuitenkin eri muodoissa ja suorittaa myös erilaisia tehtäviä. Lyhyemmillä RNA-molekyyleillä ei ole lainkaan geneettistä koodia, mutta ne vastaavat tiettyjen aminohappojen kuljettamisesta. Ribonukleiinihappo ei ole yhtä vakaa kuin DNA, koska sillä ei ole geneettisen koodin pitkäaikaista varastointitoimintoa. Esimerkiksi mRNA: n tapauksessa se toimii vain puskurina, kunnes lähetys ja translaatio on valmis.
Anatomia ja rakenne
Ribonukleiinihappo on ketju, joka koostuu monista nukleotideistä. Nukleotidi koostuu yhteydestä fosfaattijäännöksen, sokerin ja typpiemäksen välillä. Typpiemäkset adeniini, guaniini, sytosiini ja urasiili ovat kumpikin sitoutuneet sokerijäännökseen (riboosi). Sokeri puolestaan esteröidään kahteen kohtaan fosfaattijäännöksellä ja muodostaa sillan sen kanssa.
Typpiemäs on vastakkaisessa asennossa kuin sokeri. Sokeri- ja fosfaattijäännökset vuorottelevat ja muodostavat ketjun. Typpiemäkset eivät siis ole suoraan yhteydessä toisiinsa, vaan ne sijaitsevat sokerin puolella. Kolmea peräkkäistä typpiemästä kutsutaan kolmoisiksi ja ne sisältävät tietyn aminohapon geneettisen koodin. Useat tripletit peräkkäin koodaavat polypeptidi- tai proteiiniketjua.
Päinvastoin kuin DNA, sokeri sisältää hydroksyyliryhmän 2'-asemassa vetyatomin sijasta. Lisäksi typpiemäs-tymiini vaihdetaan urasiiliin RNA: ssa. Näiden pienten kemiallisten poikkeamien vuoksi RNA, toisin kuin DNA, on yleensä vain yksijuosteinen. Riboosin hydroksyyliryhmä varmistaa myös sen, että ribonukleiinihappo ei ole yhtä vakaa kuin DNA. Kokoonpanon ja purkamisen on oltava joustavaa, koska siirrettävä tieto muuttuu jatkuvasti.
Toiminto ja tehtävät
Ribonukleiinihappo täyttää useita tehtäviä. Geneettisen koodin pitkäaikaisena muistina se on yleensä poissuljettu. Vain joissain viruksissa RNA toimii kantajana geneettiselle tiedolle. Muissa elävissä olennoissa tämän tehtävän hoitaa DNA. RNA toimii muun muassa geneettisen koodin välittäjänä ja kääntäjänä proteiinien biosynteesissä.
MRNA on vastuussa tästä. Käännetty mRNA tarkoittaa lähetti-RNA: ta tai lähetti-RNA: ta. Se kopioi informaation geenistä ja kuljettaa sen ribosomiin, missä proteiini syntetisoidaan näitä tietoja käyttämällä. Kolme vierekkäistä nukleotidiä muodostavat ns. Kodonin, joka edustaa tiettyä aminohappoa. Tällä tavalla aminohappojen polypeptidiketju muodostuu vähitellen. Yksittäiset aminohapot kuljetetaan ribosomiin tRNA: n (siirto RNA) avulla. TRNA toimii siten apumolekyylinä proteiinien biosynteesissä. Toisena RNA-molekyylinä rRNA (ribosomaalinen RNA) osallistuu ribosomien rakenteeseen.
Muita esimerkkejä ovat asRNA (antisense-RNA) geeniekspression säätelemiseksi, hnRNA (heterogeeninen ydin-RNA) kypsän mRNA: n edeltäjänä, geenisäätelyyn tarkoitetut ribowitches, ribotsyymit biokemiallisten reaktioiden katalysoimiseksi ja monet muut. RNA-molekyylit eivät saa olla stabiileja, koska tarvitaan erilaiset transkriptit eri aikoina. Halkaistuja nukleotideja tai oligomeerejä käytetään jatkuvasti RNA: n uuteen synteesiin. Walter Gilbertin RNA-maailman hypoteesin mukaan RNA-molekyylit muodostivat kaikkien organismien edeltäjät. Vielä nykyäänkin ne ovat joidenkin virusten geneettisen koodin ainoat kantajat.
sairaudet
Sairauksien yhteydessä ribonukleiinihapoilla on merkitystä siltä osin kuin monilla viruksilla on vain RNA: ta niiden perimämateriaalina. DNA-virusten lisäksi on myös viruksia, joissa on yksi- tai kaksijuosteinen RNA. Elävän organismin ulkopuolella virus on täysin passiivinen. Sillä ei ole omaa aineenvaihduntaa. Jos virus joutuu kosketukseen kehon solujen kanssa, sen DNA: n tai RNA: n geneettinen tieto aktivoituu. Virus alkaa moninkertaistua isäntäsolun organelien avulla.
Isäntäsolu ohjelmoidaan viruksen avulla yksittäisten viruskomponenttien tuottamiseksi. Viruksen geneettinen materiaali pääsee soluun. Se on siellä, että se sisällytetään isäntäsolun DNA: han, ja uusia viruksia syntyy jatkuvasti. Virukset poistuvat solusta. Prosessi toistuu, kunnes solu kuolee. RNA-virusten tapauksessa RNA: n geneettinen tieto transkriptoidaan DNA: han käyttämällä käänteistranskriptaasi-entsyymiä. Retrovirukset ovat RNA-virusten erityinen muoto. Esimerkiksi HI-virus on yksi retroviruksista. Myös retroviruksissa entsyymin käänteistranskriptaasi varmistaa yksijuosteisen RNA: n geneettisen informaation siirron isäntäsolun DNA: han.
Siellä syntyy uusia viruksia, jotka poistuvat solusta hävittämättä. Uusia viruksia muodostuu jatkuvasti, jotka hyökkäävät jatkuvasti muihin soluihin. Retrovirukset ovat erittäin herkkiä mutaatioille, ja siksi niitä on vaikea taistella. Hoidona käytetään yhdistelmää useista komponenteista, kuten käänteistranskriptaasin estäjät ja proteaasi-estäjät.
