Deoxyribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA) är de två nukleinsyrorna som finns i naturen. Nukleinsyror representerar i sin tur en av de fyra "livets molekyler" eller biomolekyler. De andra är proteiner, kolhydrater och lipider. Nukleinsyror är de enda biomolekylerna som inte kan metaboliseras för att generera adenosintrifosfat (ATP, cellernas "energivaluta").

DNA och RNA båda innehåller kemisk information i form av en nästan identisk och logiskt enkel genetisk koda. DNA är upphovsmannen till meddelandet och det sätt på vilket det vidarebefordras till efterföljande generationer av celler och hela organismer. RNA är transportören av meddelandet från instruktionsgivaren till församlingsarbetarna.

Medan DNA är direkt ansvarig för syntes av messenger RNA (mRNA) i processen som kallas transkription, DNA förlitar sig också på att RNA ska fungera korrekt för att förmedla sina instruktioner till ribosomer i cellerna. Nukleinsyrorna DNA och RNA kan därför sägas ha utvecklat ett inbördes beroende med var och en lika viktig för livets uppdrag.
Nukleinsyror: Översikt

Nukleinsyror är långa polymerer som består av enskilda element som kallas < em> nukleotider
. Varje nukleotid består av tre enskilda element i sig: en till tre fosfatgrupper, ett ribosesocker och en av fyra möjliga kvävebaser.

I prokaryoter, som saknar en cellkärna, finns både DNA och RNA fria i cytoplasma. I eukaryoter, som har en cellkärna och som också har ett antal specialiserade organeller, finns DNA huvudsakligen i kärnan. Men det kan också hittas i mitokondrierna och i växter, inuti kloroplasterna.

Eukaryotiskt RNA finns under tiden i kärnan och i cytoplasma.
Vad är Nukleotider?

En nukleotid är den monomera enheten för en nukleinsyra, förutom att den har andra cellulära funktioner. En nukleotid består av ett femkol (pentos) socker i ett fematomer inre ringformat, en till tre fosfatgrupper och en kvävehaltig bas.

I DNA finns fyra möjliga baser: adenin (A) och guanin (G), som är puriner, och cytosin (C) och tymin (T), som är pyrimidiner. RNA innehåller A, G och C också, men ersätter uracil (U) för tymin.

I nukleinsyror har alla nukleotider en fosfatgrupp fäst, som delas med nästa Fria nukleotider kan emellertid ha mer.

Berömt, adenosindifosfat (ADP) och adenosintrifosfat (ATP) deltar i otaliga metaboliska reaktioner i din egen kropp varje sekund.
The Structure of DNA vs. RNA

Som nämnts, medan DNA och RNA vardera innehåller två purinkvävnadsbaser och två pyrimidinkvävebaser, och innehåller samma purinbaser (A och G) och en av samma pyrimidinbaser (C), skiljer de sig i att DNA har T som sin andra pyrimidinbas medan RNA har U varje plats som T skulle visas i DNA.

Puriner är större än pyrimidiner eftersom de innehåller två och sammanfogade kväveinnehållande ringar till < em> en
i pyrimidiner. Detta har konsekvenser för den fysiska formen i vilken DNA finns i naturen: det är dubbelsträngat och specifikt en dubbel spiral. Strängarna förenas av pyrimidin- och purinbaserna på intilliggande nukleotider; om två puriner eller två pyrimidiner förenades, skulle avståndet vara för stort respektive två små.

RNA, å andra sidan, är enkelsträngat.

Ribosesocker i DNA är deoxiribos medan det i RNA är ribos. Deoxiribos är identisk med ribos förutom att hydroxyl (-OH) -gruppen i 2-kolpositionen har ersatts av en väteatom.
Base-Pair Bonding in Nucleic Acids -

Som nämnts, i nukleinsyror , purinbaser måste binda till pyrimidinbaser för att bilda en stabil dubbelsträngad (och slutligen dubbelhelix) molekyl. Men det är faktiskt mer specifikt än så. Purin A binder till och endast till pyrimidin T (eller U), och purin G binder till och endast till pyrimidin C.

Detta betyder att när du känner till bassekvensen för en DNA-sträng, du kan bestämma den exakta bassekvensen för dess komplementära (partner) sträng. Tänk på komplementära strängar som inverser, eller fotografiska negativ, av varandra.

Om du till exempel har en DNA-sträng med bassekvensen ATTGCCATATG kan du dra slutsatsen att den motsvarande komplementära DNA-strängen måste ha basen sekvens TAACGGTATAC.

RNA-strängar är en enda tråd, men de finns i olika former till skillnad från DNA. Förutom mRNA är de andra två huvudtyperna av RNA ribosomalt RNA (rRNA) och överföring av RNA (tRNA).
Rollen av DNA kontra RNA i proteinsyntes.

DNA och RNA innehåller båda genetiska information. Faktum är att mRNA innehåller samma information som det DNA från vilket det gjordes under transkription, men i en annan kemisk form.

När DNA används som en mall för att göra mRNA under transkription i kärnan i en eukaryot cell syntetiserar den en sträng som är RNA-analogen för den komplementära DNA-strängen. Med andra ord, den innehåller ribos snarare än deoxiribos, och där T skulle vara närvarande i DNA är U istället närvarande.

Under transkription skapas en produkt med relativt begränsad längd. Denna mRNA-sträng innehåller vanligtvis den genetiska informationen för en enda unik proteinprodukt.

Varje remsa av tre på varandra följande baser i mRNA kan variera på 64 olika sätt, resultatet av fyra olika baser vid varje plats höjt till den tredje kraften för att redogöra för alla tre platserna. Eftersom det händer kodas var och en av de 20 aminosyrorna från vilka celler bygger proteiner av en sådan triad av mRNA-baser, kallad en triplettkodon.
Översättning vid Ribosomen

Efter att mRNA har syntetiserats med DNA under transkription, flyttar den nya molekylen från kärnan till cytoplasma och passerar genom kärnmembranet genom en kärnpor. Den sammanfogar sedan en ribosom, som just kommer samman från dess två underenheter, en stor och en liten.

Ribosomer är platserna för översättning
eller användningen av informationen i mRNA för att tillverka motsvarande protein.

Under översättning, när mRNA-strängen "dockar" på ribosomen, skickas aminosyran motsvarande de tre exponerade nukleotidbaserna - det vill säga triplettkodonet - till regionen av tRNA. En subtyp av tRNA finns för var och en av de 20 aminosyrorna, vilket gör denna shuttlingprocess mer ordnad.

När rätt aminosyra är bunden till ribosomen flyttas den snabbt till ett närliggande ribosomalt ställe, där polypeptid
, eller den växande kedjan av aminosyror före ankomsten av varje ny tillsats, håller på att slutföras.

Ribosomer själva består av en ungefär lika blandning av proteiner och rRNA. De två underenheterna finns som separata enheter utom när de aktivt syntetiserar proteiner.
Andra skillnader mellan DNA och RNA.

DNA-molekyler är betydligt längre än RNA-molekyler; i själva verket utgör en enda DNA-molekyl det genetiska materialet i en hel kromosom och står för tusentals gener. Det faktum att de är separerade i kromosomer överhuvudtaget är också ett bevis på deras jämförande massa.

Även om RNA har en mer ödmjuk profil, är det faktiskt den mer varierande av de två molekylerna ur funktionellt synvinkel. Förutom att komma i tRNA-, mRNA- och rRNA-former, kan RNA också fungera som en katalysator (förstärkare av reaktioner) i vissa situationer, till exempel under proteinöversättning.