Зміст
- Фізична структура РНК та ДНК
- Нуклеотидні основи
- Ролі в транскрипції
- Інші відмінності з молекулами ДНК та РНК
Дезоксирибонуклеїнова кислота та рибонуклеїнова кислота - ДНК та РНК - це тісно споріднені молекули, які беруть участь у передачі та експресії генетичної інформації. Хоча вони досить схожі, їх також легко порівняти та порівняти ДНК та РНК завдяки їх специфічним та різним функціям.
Обидва складаються з молекулярних ланцюгів, що містять чергуються одиниці цукру і фосфату. Молекули, що містять азот, називаються нуклеотидними основами, вивішують кожну цукрову одиницю. Різні одиниці цукру в ДНК і РНК відповідають за різницю між двома біохімічними речовинами.
Фізична структура РНК та ДНК
Рибоза, цукор РНК, має кільцеву структуру, розташовану як п'ять атомів вуглецю та один атом кисню. Кожен вуглець зв’язується з атомом водню та гідроксильною групою, яка є молекулою одного кисню та одного атома водню. Деоксирибоза ідентична рибозі РНК, за винятком того, що один вуглець зв'язується з атомом водню замість гідроксильної групи.
Ця одна різниця означає, що дві нитки ДНК можуть утворювати структуру подвійної спіралі, тоді як РНК залишається як одна ланцюг. Структура ДНК зі своєю подвійною спіраллю дуже стабільна, що дає їй можливість кодувати інформацію протягом тривалого часу та виступати в ролі організмового генетичного матеріалу.
З іншого боку, РНК не є настільки стійкою у своїй однонитковій формі, через що ДНК була обрана еволюційно над РНК, як життєва генетична інформація. Клітина створює РНК у міру необхідності в процесі транскрипції, але ДНК самовідтворюється.
Нуклеотидні основи
Кожна одиниця цукру в ДНК і РНК пов'язується з однією з чотирьох нуклеотидних основ. І ДНК, і РНК використовують основи A, C і G. Однак ДНК використовує підставу T, тоді як РНК використовує замість неї підставу U. Послідовність основ уздовж ниток ДНК та РНК - це генетичний код, який повідомляє клітині, як виробляти білки.
У ДНК основи кожної ланцюга зв'язуються з основами на іншій ланцюжку, утворюючи структуру подвійної спіралі. У ДНК A може прив'язуватися лише до T, а C - лише до G. Структура спіралі ДНК зберігається в коконі білка-РНК, який називається хромосомою.
Ролі в транскрипції
Клітина виробляє білок, транскрибуючи ДНК в РНК, а потім переводячи РНК в білки. Під час транскрипції частина молекули ДНК, яка називається геном, піддається впливу ферментів, які збирають ланцюги РНК згідно з правилами зв’язування нуклеотидів на основі.
Різниця полягає в тому, що бази ДНК A зв'язуються з базами РНК U. Ферментна РНК-полімераза зчитує кожну базу ДНК в гені і додає комплементарну основу РНК до зростаючої ланцюга РНК. Таким чином генетична інформація ДНК передається до РНК.
Інші відмінності з молекулами ДНК та РНК
Клітина також використовує другий тип РНК для виготовлення рибосом, які є крихітними фабриками, що виробляють білки. Третій тип РНК допомагає переносити амінокислоти у зростаючі білкові нитки. ДНК не грає ніякої ролі в перекладі.
Додаткові гідроксильні групи РНК роблять його більш реакційноздатною молекулою, яка є менш стійкою в лужних умовах, ніж ДНК. Щільна структура подвійної спіралі ДНК робить її менш вразливою до дії ферментів, але РНК є більш стійкою до ультрафіолетових променів.
Ще одна відмінність між двома молекулами - їх розташування в клітині. У еукаріотів ДНК знаходиться лише в закритих органелах. Більшість клітин ДНК знаходяться в ядрах, поки клітина не поділиться і не розпадеться ядерна оболонка. Ви також можете знайти ДНК в мітохондріях і хлоропластах (обидва вони також пов'язані з мембраною органел).
Однак РНК знаходиться у всій клітині. Його можна знайти всередині ядра, вільно плаваючого в цитоплазмі, а також у органелах, як ендоплазматичний ретикулум.