RNA

RNA on lyhenne sanoista ribonukleiinihappo, joka on nukleiinihappo. Nykyään tunnetaan monia eri lajeja.

RNA eroaa fyysisesti DNA:sta: DNA:ssa on kaksi toisiinsa kietoutunutta säiettä, mutta RNA:ssa on vain yksi säie. RNA sisältää myös eri emäksiä kuin DNA. Nämä emäkset ovat seuraavat:

(A) Adeniini

(G) Guaniini

(U) Uracil

Adeniini muodostaa sidoksia urasiilin kanssa ja guaniini muodostaa sidoksia sytosiinin kanssa. Näin sanomme, että adeniini on komplementaarinen urasiilin kanssa ja guaniini komplementaarinen sytosiinin kanssa. Kolme ensimmäistä emästä esiintyy myös DNA:ssa, mutta urasiili korvaa tymiinin adeniinin komplementtina.

RNA sisältää myös riboosia, toisin kuin DNA:ssa oleva deoksiriboosi. Näiden erojen vuoksi RNA on kemiallisesti reaktiivisempi kuin DNA. Tämä tekee siitä sopivamman molekyylin osallistumaan solujen reaktioihin.

RNA on geneettisen informaation kantaja tietyissä viruksissa, erityisesti retroviruksissa, kuten HIV-viruksessa. Tämä on ainoa poikkeus yleissääntöön, jonka mukaan DNA on perintöaines.

Proteiinisynteesi RNA:t

Messenger RNA

RNA:n päätehtävä on kuljettaa aminohapposekvenssin tiedot geeneistä sinne, missä proteiinit kootaan ribosomeihin sytoplasmassa.

Tämä tapahtuu sanansaattaja-RNA:n (mRNA) avulla. Yksittäinen DNA-juoste on mallina mRNA:lle, joka kirjoitetaan kyseisestä DNA-juosteesta. RNA-polymeraasiksi kutsuttu entsyymi transkriboi DNA:sta emäsparien sekvenssin. Tämän jälkeen mRNA siirtyy ytimestä sytoplasmassa oleviin ribosomeihin muodostamaan proteiineja. MRNA kääntää emäsparien sekvenssin aminohappojen sekvenssiksi proteiinien muodostamiseksi. Tätä prosessia kutsutaan translaatioksi.

DNA ei lähde ytimestä eri syistä. DNA on hyvin pitkä molekyyli, ja se on sidottu kromosomeihin histoneiksi kutsuttujen proteiinien kanssa. mRNA sen sijaan pystyy liikkumaan ja reagoimaan solun eri entsyymien kanssa. Kun mRNA on transkriboitu, se poistuu tumasta ja siirtyy ribosomeihin.

Kaksi erilaista ei-koodaavaa RNA:ta auttaa solun proteiinien rakentamisessa. Ne ovat transfer-RNA (tRNA) ja ribosomaalinen RNA (rRNA).

tRNA

Transfer-RNA (tRNA) on lyhyt, noin 80 nukleotidin molekyyli, joka kuljettaa tietyn aminohapon polypeptidiketjuun ribosomissa. Kullekin aminohapolle on oma tRNA:nsa. Kussakin on paikka, johon aminohappo kiinnittyy, ja antikodoni, joka vastaa mRNA:n koodonia. Esimerkiksi koodonit UUU tai UUC koodaavat aminohappoa fenyylialaniinia.

rRNA

Ribosomaalinen RNA (rRNA) on ribosomien katalyyttinen komponentti. Eukaryoottiset ribosomit sisältävät neljä erilaista rRNA-molekyyliä: 18S-, 5,8S-, 28S- ja 5S-rRNA:ta. Kolme rRNA-molekyyleistä syntetisoidaan nukleoluksessa, ja yksi syntetisoidaan muualla. Sytoplasmassa ribosomaalinen RNA ja proteiini yhdistyvät ribosomiksi kutsutuksi nukleoproteiiniksi. Ribosomi sitoo mRNA:ta ja suorittaa proteiinisynteesin. Yhteen mRNA:han voi olla kiinnittyneenä useita ribosomeja kerrallaan. rRNA:ta on erittäin runsaasti, ja sen osuus tyypillisessä eukaryoottisessa sytoplasmassa olevasta 10 mg/ml RNA:sta on 80 %.

snRNA:t

Pienet ydin-RNA:t (snRNA) liittyvät proteiineihin muodostaen spliceosomeja. Spliceosomit säätelevät vaihtoehtoista pilkkomista. Geenit koodaavat proteiineja eksoneiksi kutsutuissa osissa. Bitejä voidaan liittää yhteen eri tavoin, jotta saadaan aikaan erilaisia mRNA:ita. Näin yhdestä geenistä voidaan valmistaa monia proteiineja. Tämä on vaihtoehtoinen liittämisprosessi. Proteaasit pilkkovat proteiinien ei-toivotut versiot ja kemialliset osat käytetään uudelleen.

Kypsän eukaryoottisen mRNA:n rakenne. Täysin prosessoituun mRNA:han kuuluu 5' cap, 5' UTR, koodaava alue, 3' UTR ja poly(A)-häntä. UTR = siirtämätön alue

Säätely-RNA:t

Eräät RNA:t säätelevät geenejä, toisin sanoen ne säätelevät geenien transkriptiota tai translaatiota.

miRNA

Mikro-RNA:t (miRNA) toimivat liittymällä entsyymiin ja estämällä mRNA:ta tai nopeuttamalla sen hajoamista. Tätä kutsutaan RNA-interferenssiksi.

siRNA

Pienet häiritsevät RNA:t (joita joskus kutsutaan myös vaimentaviksi RNA:iksi) häiritsevät tietyn geenin ilmentymistä. Ne ovat melko pieniä (20/25 nukleotidia) kaksijuosteisia molekyylejä. Niiden löytäminen on aiheuttanut aallonharppauksen biolääketieteellisessä tutkimuksessa ja lääkekehityksessä.

Loiset ja muut RNA:t

Retrotransposonit

Transposonit ovat vain yksi monista erityyppisistä liikkuvista geneettisistä elementeistä. Retrotransposonit kopioivat itsensä kahdessa vaiheessa: ensin DNA:sta RNA:ksi transkriptiolla ja sitten RNA:sta takaisin DNA:ksi käänteisellä transkriptiolla. Tämän jälkeen DNA-kopio lisätään genomiin uuteen paikkaan. Retrotransposonit käyttäytyvät hyvin samankaltaisesti kuin retrovirukset, kuten HIV.

Virusgenomit

Virusgenomit, jotka ovat yleensä RNA:ta, ottavat solukoneiston haltuunsa ja valmistavat sekä uutta viruksen RNA:ta että viruksen proteiinikuorta.

Faagien genomit

Faagien genomit ovat varsin monimuotoisia. Perintöaines voi olla ssRNA:ta (yksijuosteinen RNA), dsRNA:ta (kaksijuosteinen RNA), ssDNA:ta (yksijuosteinen DNA) tai dsDNA:ta (kaksijuosteinen DNA). Se voi olla 5-500 kilo emäsparia pitkä, ja se voi olla joko ympyränmuotoinen tai lineaarinen. Bakteriofagien koko on yleensä 20-200 nanometriä.

Faagien genomit voivat koodata vain neljää geeniä tai jopa satoja geenejä.

Käyttää

Jotkut tiedemiehet ja lääkärit ovat käyttäneet lähetti- RNA:ta rokotteissa syövän hoitoon ja ihmisten sairastumisen estämiseen.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä tarkoittaa RNA?

V: RNA tarkoittaa ribonukleiinihappoa.

K: Miten RNA eroaa fyysisesti DNA:sta?

V: RNA sisältää vain yhden säikeen, kun taas DNA sisältää kaksi toisiinsa kietoutunutta säiettä.

K: Mitä eri emäksiä RNA:ssa on?

V: RNA:n eri emäkset ovat adeniini, guaniini, sytosiini ja urasiili.

K: Mikä on RNA:n emästen välinen sidosmalli?

V: Adeniini muodostaa sidoksia Uracilin kanssa ja Guaniini muodostaa sidoksia Sytosiinin kanssa.

K: Miten RNA eroaa kemiallisesti DNA:sta?

V: RNA sisältää riboosia deoksiriboosin sijasta, mikä tekee siitä kemiallisesti reaktiivisemman kuin DNA.

K: Mikä on RNA:n rooli solun reaktioissa?

V: RNA soveltuu kemiallisen reaktiivisuutensa vuoksi paremmin osallistumaan solureaktioihin.

K: Mitkä virukset käyttävät RNA:ta geneettisen informaation kantajana?

V: Tietyt virukset, erityisesti retrovirukset, kuten HIV-virus, käyttävät RNA:ta geneettisen informaation kantajana.