Kyselina ribonukleová má podobnú štruktúru ako deoxyribonukleová kyselina (DNA). Ako nosič genetickej informácie však zohráva iba malú úlohu. Ako medzisklad informácií slúži okrem iných funkcií aj ako prekladač a prenášač genetického kódu z DNA na proteín.
Čo je kyselina ribonukleová?
Skrátené v angličtine a nemčine, kyselina ribonukleová sa nazýva RNA. Štruktúra je podobná DNA (deoxyribonukleová kyselina). Na rozdiel od DNA sa však skladá iba z jedného vlákna. Jeho úlohou je okrem iného prenos a preklad genetického kódu počas biosyntézy bielkovín. RNA sa však vyskytuje v rôznych formách a tiež plní rôzne úlohy. Kratšia RNA molekuly vôbec nemáte genetický kód, ale ste zodpovední za prepravu určitých látok aminokyseliny. Kyselina ribonukleová nie je taký stabilný ako DNA, pretože nemá dlhodobú funkciu uchovávania genetického kódu. Napríklad v prípade mRNA slúži iba ako dočasné úložisko, kým nie je dokončený prenos a preklad.
Anatómia a štruktúra
Ribonukleová kyselina je reťazec zložený z mnohých nukleotidov. Nukleotid pozostáva zo zlúčeniny medzi fosfát zvyšky, cukor a dusík základňa. The dusík základy adenín, guanín, cytozín a uracil sú pripojené k a cukor zvyšky ( ribóza). cukorje zase esterifikovaná a fosfát zvyšok na dvoch miestach a vytvára most s druhým. The dusík báza sa nachádza v opačnej polohe cukru. Cukor a fosfát zvyšky sa striedajú a tvoria reťaz. Dusík základy teda nie sú navzájom priamo spojené, ale sú umiestnené na boku cukru. Tri dusíka základy v rade sa nazývajú triplet a obsahujú genetický kód pre konkrétnu aminokyselinu. Niekoľko tripletov v rade kóduje polypeptidový alebo proteínový reťazec. Na rozdiel od DNA obsahuje cukor hydroxylovú skupinu v polohe 2 'namiesto a vodík atóm. Okrem toho sa dusíkatá báza tymín vymení za uracil v RNA. Kvôli týmto menším chemickým rozdielom sa RNA na rozdiel od DNA všeobecne vyskytuje iba v jednom vlákne. Hydroxylová skupina v ribóza tiež zaisťuje, že ribonukleová kyselina nie je taká stabilná ako DNA. Jeho montáž a demontáž musia byť flexibilné, pretože prenášané informácie sa neustále menia.
Funkcia a úlohy
Ribonukleová kyselina plní niekoľko úloh. Ako dlhodobé uchovanie genetického kódu zvyčajne neprichádza do úvahy. Iba v niektorých vírusy slúži RNA ako nosič genetickej informácie. V iných organizmoch túto úlohu plní DNA. RNA okrem iného pôsobí ako prenášač a prekladač genetického kódu v biosyntéze bielkovín. Zodpovedná za to je mRNA. Preložené, mRNA znamená messenger RNA. Kopíruje informácie nájdené na a gen a transportuje ho do ribozómu, kde sa pomocou tejto informácie syntetizuje proteín. V tomto procese tvoria tri susedné nukleotidy takzvaný kodón, ktorý predstavuje špecifickú aminokyselinu. Týmto spôsobom sa vytvorí polypeptidový reťazec aminokyseliny sa buduje krok za krokom. Jednotlivec aminokyseliny sa transportujú do ribozómu pomocou tRNA (prenosová RNA). V tomto procese teda tRNA funguje ako pomocná molekula v biosyntéze proteínov. Ako ďalšia molekula RNA sa na zostavovaní podieľa rRNA (ribozomálna RNA) ribozómy. Medzi ďalšie príklady patrí asRNA (antisense RNA) na reguláciu gen expresia, hnRNA (heterogénna nukleárna RNA) ako predchodca zrelej mRNA, nukleotidy pre reguláciu génov, ribozýmy pre katalýzu biochemických reakcií a mnoho ďalších. RNA molekuly nemusí byť stabilný, pretože sú potrebné rôzne prepisy v rôznom čase. Štiepené nukleotidy alebo oligoméry sa neustále používajú na opätovnú syntézu RNA. Podľa svetovej hypotézy RNA Waltera Gilberta RNA molekuly tvorili predchodcovia všetkých organizmov. Dokonca aj dnes sú v niektorých jedinými nosičmi genetického kódu vírusy.
Choroby
V súvislosti s ochorením ribonukleová kyseliny hrať úlohu v tom množstve vírusy ako genetický materiál majú iba RNA. Okrem DNA vírusov teda existujú aj vírusy s jedno alebo dvojvláknovou RNA. Mimo živého organizmu je vírus úplne neaktívny. Nemá vlastný metabolizmus. Avšak pri kontakte vírusu s bunkami tela sa aktivuje genetická informácia jeho DNA alebo RNA. Vírus sa začína množiť pomocou organel hostiteľskej bunky. V tomto procese je hostiteľská bunka vírusom preprogramovaná tak, aby produkovala jednotlivé zložky vírusu. Genetický materiál vírusu vstupuje do bunkového jadra. Tam dochádza k jeho zabudovaniu do DNA hostiteľskej bunky a neustále sa vytvárajú nové vírusy. Vírusy sa vylučujú z bunky. Proces sa opakuje, kým bunka nezomrie. V RNA vírusoch sa enzým reverzná transkriptáza používa na prepis genetickej informácie RNA do DNA. Retrovírusy sú špeciálnou formou RNA vírusov. Napríklad vírus HI je jedným z retrovírusov. Aj v retrovírusoch zabezpečuje enzýmová reverzná transkriptáza prenos genetickej informácie jednovláknovej RNA do DNA hostiteľskej bunky. Vznikajú tam nové vírusy, ktoré bunku opúšťajú bez toho, aby boli zničené. Stále sa tvoria nové vírusy, ktoré neustále infikujú ďalšie bunky. Retrovírusy sú veľmi mutatívne, a preto je ťažké proti nim bojovať. Kombinácia niekoľkých zložiek, ako sú inhibítory reverznej transkriptázy a proteázové inhibítory, sa používa ako terapie.
