Ribonukleinsyre er i struktur lik deoksyribonukleinsyre (DNA). Imidlertid spiller den bare en mindre rolle som bærer av genetisk informasjon. Som en mellomlagring av informasjon fungerer den blant annet som oversetter og overføring av genetisk kode fra DNA til protein.
Hva er ribonukleinsyre?
Forkortet på både engelsk og tysk, ribonukleinsyre kalles RNA. Den har samme struktur som DNA (deoksyribonukleinsyre). I motsetning til DNA består den imidlertid bare av en streng. Dens oppgave er blant annet overføring og oversettelse av den genetiske koden under proteinbiosyntese. Imidlertid forekommer RNA i forskjellige former og oppfyller også forskjellige oppgaver. Kortere RNA molekyler ikke har en genetisk kode i det hele tatt, men er ansvarlig for å transportere visse aminosyrer. Ribonukleinsyre er ikke så stabil som DNA fordi den ikke har noen langvarig lagringsfunksjon for den genetiske koden. Når det gjelder mRNA, fungerer det for eksempel bare som en midlertidig lagring til overføringen og oversettelsen er fullført.
Anatomi og struktur
Ribonukleinsyre er en kjede som består av mange nukleotider. Nukleotidet består av en forbindelse mellom fosfat rest, sukker og nitrogen utgangspunkt. De nitrogen baser adenin, guanin, cytosin og uracil er hver festet til en sukker rest (den ribose). Den sukkerblir i sin tur forestret med en fosfat rester to steder og danner en bro med sistnevnte. De nitrogen basen ligger i motsatt posisjon av sukkeret. Sukker og fosfat rester veksler og danner en kjede. Nitrogenet baser er altså ikke direkte knyttet til hverandre, men ligger på siden av sukkeret. Tre nitrogen baser på rad kalles en triplett og inneholder den genetiske koden for en spesifikk aminosyre. Flere trillinger på rad koder for et polypeptid eller proteinkjede. I motsetning til DNA inneholder sukkeret en hydroksylgruppe i 2'-posisjon i stedet for a hydrogen atom. I tillegg byttes nitrogenbase-tymin ut mot uracil i RNA. På grunn av disse mindre kjemiske forskjellene, forekommer RNA, i motsetning til DNA, vanligvis bare i en enkelt streng. Hydroksylgruppen i ribose sørger også for at ribonukleinsyre ikke er så stabil som DNA. Montering og demontering må være fleksibel fordi informasjonen som skal overføres endres kontinuerlig.
Funksjon og oppgaver
Ribonukleinsyre utfører flere oppgaver. Som en langsiktig lagring for den genetiske koden er det vanligvis ikke aktuelt. Bare i noen virus fungerer RNA som bærer av genetisk informasjon. I andre organismer utføres denne oppgaven av DNA. RNA fungerer blant annet som sender og oversetter av den genetiske koden i proteinbiosyntese. MRNA er ansvarlig for dette. Oversatt betyr mRNA messenger RNA. Den kopierer informasjonen som er funnet på en gen og transporterer det til ribosomet, hvor et protein syntetiseres ved hjelp av denne informasjonen. I prosessen danner tre tilstøtende nukleotider et såkalt kodon, som representerer en spesifikk aminosyre. På denne måten en polypeptidkjede av aminosyrer er bygget opp trinn for trinn. Individet aminosyrer blir transportert til ribosomet ved hjelp av tRNA (overførings-RNA). I denne prosessen fungerer tRNA således som et hjelpemolekyl i proteinbiosyntese. Som et annet RNA-molekyl er rRNA (ribosomalt RNA) involvert i samlingen av ribosomer. Andre eksempler inkluderer asRNA (antisense RNA) for regulering gen uttrykk, hnRNA (heterogen nukleær RNA) som en forløper for moden mRNA, ribowitches for genregulering, ribozymer for katalysering av biokjemiske reaksjoner, og mange flere. RNA molekyler er kanskje ikke stabile fordi forskjellige transkripsjoner er nødvendig på forskjellige tidspunkter. De spaltede nukleotidene eller oligomerer brukes konstant til å syntetisere RNA på nytt. I følge Walter Gilberts RNA-verdenshypotese, RNA molekyler dannet forløperne til alle organismer. Selv i dag er de de eneste bærerne av den genetiske koden i noen virus.
Sykdommer
I sammenheng med sykdom, ribonukleisk syrer spiller en rolle i så mange virus har bare RNA som genetisk materiale. I tillegg til DNA-virus er det også virus med enkelt- eller dobbeltstrenget RNA. Utenfor en levende organisme er et virus helt inaktivt. Det har ikke noe eget stoffskifte, men når et virus kommer i kontakt med kroppens celler, blir den genetiske informasjonen til DNA eller RNA aktivert. Viruset begynner å reprodusere seg selv ved hjelp av vertscellens organeller. I prosessen omprogrammeres vertscellen av viruset for å produsere individuelle viruskomponenter. Virusens genetiske materiale kommer inn i cellekjernen. Der foregår innlemmelsen i DNA av vertscellen, og det produseres stadig nye virus. Virusene slippes ut av cellen. Prosessen gjentas til cellen dør. I RNA-virus brukes enzymet revers transkriptase til å transkribere den genetiske informasjonen til RNA i DNA. Retrovirus er en spesiell form for RNA-virus. For eksempel er HI-viruset en av retrovirusene. Også i retrovirus sikrer enzymet revers transkriptase overføring av den genetiske informasjonen til enkeltstrenget RNA til vertscellens DNA. Nye virus genereres der, som forlater cellen uten å bli ødelagt. Det dannes alltid nye virus som stadig smitter andre celler. Retrovirus er veldig mutative og derfor vanskelig å bekjempe. En kombinasjon av flere komponenter som revers transkriptasehemmere og proteasehemmere brukes som terapi.
