RNA چیست؟

RNA چیست؟

ریبونوکلئیک اسید (RNA) یک مولکول پلیمری است که نقش های بسزایی در کدگذاری ، رمزگشایی ، تنظیم و بیان ژن ها ضروری دارد. RNA و اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) اسیدهای نوکلئیک هستند که همراه با لیپیدها ، پروتئین ها و کربوهیدرات ها چهار مولکول اصلی ماکرومولکول را تشکیل می دهند که برای همه اشکال شناخته شده حیات ضروری است. RNA مانند DNA از زنجیره ای از نوکلئوتیدها تشکیل می شود ، اما برخلاف DNA ،RNA به جای یک رشته دوتایی زوج ، به صورت یک رشته منفرد یافت می شود. ارگانیسم های سلولی از RNA پیام رسان (mRNA) برای انتقال اطلاعات ژنتیکی استفاده می کنند که این کار را به کمک بازهای آلی گوانین ، اوراسیل ، آدنین و سیتوزین که با حروف G ، U ، A و C مشخص می شوند، انجام می دهند و سنتز پروتئین های خاص را هدایت می کنند. بسیاری از ویروس ها با استفاده از ژنوم RNA اطلاعات ژنتیکی خود را رمزگذاری می کنند.

برخی از مولکول های RNA با کاتالیز واکنش های بیولوژیکی ، کنترل بیان ژن ، یا سنجش و انتقال پاسخ به کمک سیگنال های سلولی ، نقش فعالی در سلول ها بازی می کنند. یکی از عملکرد های این ماده سنتز پروتئین است، مولکول های RNA سنتز پروتئین ها را به واسطه ریبوزوم ها هدایت می کنند. در این فرایند از مولکول های انتقال دهنده (tRNA) برای انتقال اسیدهای آمینه به ریبوزوم استفاده می شود ، جایی که RNA‌ریبوزومی (rRNA) اسیدهای آمینه را به هم پیوند می دهد و پروتئین های رمزگذاری شده را تشکیل می دهد.

مقایسه RNA با DNA

ساختار شیمیایی RNA بسیار شبیه به DNA است ، اما از سه تفاوت اساسی دارد:

• برخلاف DNA دو رشته ، RNA در بسیاری از نقش های بیولوژیکی خود یک مولکول تک رشته است و از زنجیره های بسیار کوتاهتری از نوکلئوتید تشکیل شده است. با این حال ، یک مولکول RNA منفرد می تواند با جفت کردن بازهای مکمل خود، مارپیچ های دوتایی درون رشته ای را ایجاد کند ، مانند tRNA.
• در حالی که اسکلت قند فسفات DNA حاوی دی اکسی ریبوز است ، RNA در عوض حاوی ریبوز است. ریبوز دارای یک گروه هیدروکسیل است که در موقعیت 2 ‘به حلقه پنتوز متصل می شود ، در حالی که دی اکسی ریبوز این گروه را ندارد.
• باز مکمل آدنین در DNA ، تیمین است ، در حالی که در RNA ، اوراسیل است که شکلی از متیلاسیون تیمین است.

همانند DNA ، اکثر RNA های فعال بیولوژیکی ، از جمله mRNA ، tRNA ، rRNA ، snRNA و سایر RNA‌های غیر کد کننده ، دارای توالی های مکمل هستند که باعث می شود قسمت هایی از RNA دچار تا خوردگی شود و با خودش جفت شود و مارپیچ های دوتایی تشکیل شود. تجزیه و تحلیل این RNA‌ها نشان داد که برخلاف DNA ، ساختارهای آن ها از مارپیچ های مضاعف طویل تشکیل نمی شود ، بلکه مجموعه ای از مارپیچ های کوتاه است.

ساختار

هر نوکلئوتید موجود در RNA حاوی یک قند ریبوز است که تعداد کربن های آن از 1 تا 5 است. یک باز آلی به موقعیت 1 ‘متصل می شود که به طور کلی یکی از بازهای آلی آدنین (A) ، سیتوزین (C) ، گوانین (G) ، یا اوراسیل (U) است. آدنین و گوانین باز های آلی پورینی ، سیتوزین و اوراسیل باز های آلی پیریمیدینی هستند. یک گروه فسفات به موقعیت 3 ‘یک ریبوز و 5’ قند بعدی متصل می شود. گروه های فسفات هرکدام بار منفی دارند و RNA را به یک مولکول باردار تبدیل می کنند. بازها پیوندهای هیدروژنی بین سیتوزین و گوانین ، بین آدنین و اوراسیل ایجاد می کنند.

یک جز ساختاری مهم RNA که آن را از DNA متمایز می کند وجود یک گروه هیدروکسیل در موقعیت 2 ‘قند ریبوز است.

RNA فقط با چهار باز (آدنین ، سیتوزین ، گوانین و اوراسیل) رونویسی می شود ، اما این بازها و قندهای متصل می توانند با بالغ شدن RNA از روش های مختلف اصلاح شوند. سودوریدین (Ψ) ، که در آن ارتباط بین اوراسیل و ریبوز از یک پیوند C-N به یک پیوند C-C تغییر می یابد و ریبوتیمیدین (T) در مکان های مختلف یافت می شود (برجسته ترین آنها در حلقه TΨC tRNA است) ) یکی دیگر از باز های اصلاح شده قابل توجه ، هیپوزاتین است ، یک باز آدنین از بین رفته ، که به نوکلئوزید آن اینوزین (I) گفته می شود. بیش از 100 نوکلئوزید اصلاح شده طبیعی وجود دارد. بیشترین تنوع ساختاری و اصلاحات را می توان در tRNA یافت.

شکل عملکردی مولکول های تک رشته ای RNA ، دقیقاً مانند پروتئین ها ، اغلب به یک ساختار سوم خاص نیاز دارد. داربست این ساختار توسط عناصر ساختاری ثانویه که پیوندهای هیدروژنی درون مولکول هستند ، تامین می شود.

مطالعات بیشتر در بخش راهنمای علمی سایت