РНК

Мы объясним, что такое РНК, какова ее структура и различные функции, которые она выполняет. Кроме того, его классификация и отличия от ДНК
РНК присутствует как в прокариотических, так и в эукариотических клетках

Что такое РНК?

РНК (рибонуклеиновая кислота) – одна из нуклеиновых кислот , элементарных для жизни , отвечающая наряду с ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислотой) за работу синтеза белка и генетическое наследование

Эта кислота присутствует внутри как прокариотических , так и эукариотических клеток, и даже является единственным генетическим материалом некоторых типов вирусов (РНК-вирусов). Она состоит из молекулы в виде одной цепи нуклеотидов (рибонуклеотидов), состоящей, в свою очередь, из сахара (рибозы), фосфата и одного из четырех азотистых оснований, составляющих генетический код : аденина, гуанина, цитозина или урацила

Как правило, это линейная одноцепочечная молекула, выполняющая множество функций в клетке , что делает ее универсальным исполнителем информации, содержащейся в ДНК

РНК была открыта вместе с ДНК в 1867 году Фридрихом Мишером, который назвал их нуклеином и выделил из клеточного ядра , хотя позже было доказано, что она существует и в прокариотических клетках , не имеющих ядра. Способ синтеза РНК в клетке был позже открыт испанцем Северо Очоа Альборносом, лауреатом Нобелевской премии по медицине 1959 года

Понимание принципов работы РНК и ее важности для жизни и эволюции привело к появлению различных тезисов о происхождении жизни, таких как тот, который предполагает, что молекулы этой нуклеиновой кислоты были первыми существующими формами жизни (в Гипотезе мира РНК

Структура РНК

Нуклеотиды состоят из молекулы пентозного сахара, называемого рибозой.

И ДНК, и РНК состоят из цепочки повторяющихся единиц, известных как мономеры , называемых нуклеотидами. Нуклеотиды связаны между собой отрицательно заряженными фосфодиэфирными связями. Каждый из этих нуклеотидов состоит из:

• Молекула пентозного сахара (5-углеродный сахар), называемая рибозой (отличается от дезоксирибозы ДНК).
• Фосфатная группа (соли или эфиры фосфорной кислоты).
• азотистое основание: аденин, гуанин, цитозин или урацил (последний отличается от ДНК, которая содержит тимин вместо урацила).

Эти компоненты организованы на основе трех структурных уровней:

• Начальный уровень. Состоит из линейной последовательности нуклеотидов, которые определяют следующие структуры.
• Средний уровень. РНК складывается сама на себя благодаря внутримолекулярному сопряжению оснований. Вторичная структура – это форма, которую он приобретает в процессе сворачивания: спираль, петля, шпилечная петля, кратная петля, внутренняя петля, выпуклость, псевдонуклеотид и т.д.
• Третичный уровень. Хотя РНК в своей структуре не образует двойной спирали, как ДНК, она обычно образует одинарную спираль в качестве третичной структуры, поскольку ее атомы взаимодействуют с окружающим пространством.

Функция РНК

РНК имеет множество функций. Наиболее важным из них является синтез белка, при котором он копирует генетический порядок, содержащийся в ДНК, чтобы использовать его в качестве шаблона для производства белков, ферментов и различных веществ, необходимых клетке и организму. Для этого он использует рибосомы, которые работают как своего рода молекулярная фабрика белка, и делает это, следуя схеме, запечатленной в ДНК

Типы РНК

Существует несколько типов РНК, в зависимости от их основной функции:

• Мессенджер или кодирующая РНК (мРНК). Он отвечает за копирование и перенос точной последовательности аминокислот из ДНК в рибосомы, где выполняются инструкции и происходит синтез белка.
• трансферная РНК (тРНК) . Это короткие полимеры из 80 нуклеотидов, задачей которых является передача аминокислот рибосомам, которые будут действовать как сборочные машины, упорядочивая правильные аминокислоты вдоль молекулы мессенджер-РНК (мРНК) на основе генетического кода.
• рибосомальная РНК (рРНК). Они находятся в рибосомах клетки, где соединяются с другими белками. Они работают как каталитические компоненты для спайки пептидных связей между аминокислотами нового синтезируемого белка. Таким образом, они действуют как рибозимы.
• регуляторные РНК. Это комплементарные фрагменты РНК, расположенные в определенных областях мРНК или ДНК, которые могут выполнять различные задачи: вмешиваться в репликацию для подавления определенных генов (siRNA), подавлять транскрипцию (антисмысловая РНК) или регулировать экспрессию генов (длинная нцРНК).
• каталитическая РНК. Это фрагменты РНК, которые действуют как биокатализаторы на сами процессы синтеза, делая их более эффективными. Они также обеспечивают бесперебойное протекание этих процессов.
• митохондриальная РНК. Поскольку митохондрии клетки имеют свою собственную систему синтеза белка, они также имеют свои собственные формы ДНК и РНК.

РНК и ДНК

РНК – это меньшая, более сложная молекула, чем ДНК.

Различие между РНК и ДНК основано, прежде всего, на их строении: РНК имеет азотистое основание (урацил), отличное от тимина, и состоит из сахара, отличного от дезоксирибозы (рибозы)

Кроме того, ДНК имеет структуру двойной спирали , то есть является более сложной и стабильной молекулой. РНК – это более простая и маленькая молекула, которая имеет гораздо меньший срок жизни в наших клетках

ДНК служит банком информации: она представляет собой упорядоченную схему элементарной последовательности, которая позволяет нам строить белки нашего тела. РНК – его читатель, расшифровщик и исполнитель : тот, кто отвечает за чтение кода, его интерпретацию и материализацию