Ribonukleinsyre

Det Ribonukleinsyre har en lignende struktur som deoxyribonukleinsyre (DNA). Som bærer af genetisk information spiller det imidlertid kun en underordnet rolle. Som en buffer til information fungerer den blandt andet som en oversætter og sender af den genetiske kode fra DNA til protein.

Hvad er ribonukleinsyre?

Ribonukleinsyre er forkortet på både engelsk og tysk som RNA udpeget. Dens struktur ligner strukturen for DNA (deoxyribonucleic acid). I modsætning til DNA består den imidlertid kun af en streng. Deres opgave er blandt andet transmission og oversættelse af den genetiske kode i proteinbiosyntesen.

RNA forekommer imidlertid i forskellige former og udfører også forskellige opgaver. Kortere RNA-molekyler har overhovedet ingen genetisk kode, men er ansvarlige for transporten af ​​visse aminosyrer. Ribonukleinsyre er ikke så stabil som DNA, fordi den ikke har nogen langtidsopbevaringsfunktion for den genetiske kode. I tilfælde af mRNA, for eksempel, fungerer det kun som en buffer, indtil transmissionen og oversættelsen er afsluttet.

Anatomi & struktur

Ribonukleinsyre er en kæde sammensat af mange nukleotider. Nukleotidet består af en forbindelse mellem phosphatrester, sukker og nitrogenbase. Kvælstofbaserne adenin, guanin, cytosin og uracil er hver bundet til en sukkerrest (ribose). Sukkeret esterificeres igen to steder med en fosfatrest og danner en bro med det.

Kvælstofbasen er i den modsatte position fra sukkeret. Sukker- og fosfatrester veksler og danner en kæde. Kvælstofbaserne er derfor ikke direkte knyttet til hinanden, men sidder på siden af ​​sukkeret. Tre på hinanden følgende nitrogenbaser kaldes tripletter og indeholder den genetiske kode for en specifik aminosyre. Flere trillinger i træk koder for et polypeptid- eller proteinkæde.

I modsætning til DNA indeholder sukkeret en hydroxylgruppe i 2'-position i stedet for et hydrogenatom. Derudover udveksles nitrogenbase-thymin med uracil i RNA. På grund af disse små kemiske afvigelser er RNA i modsætning til DNA normalt kun enkeltstrenget. Hydroxylgruppen i ribose sikrer også, at ribonukleinsyre ikke er så stabil som DNA. Montering og adskillelse skal være fleksibel, fordi de oplysninger, der skal transmitteres, konstant ændres.

Funktion & opgaver

Ribonukleinsyre udfører flere opgaver. Som en langtidshukommelse for den genetiske kode er det normalt ude af spørgsmålet. Kun i nogle vira fungerer RNA som en bærer for genetisk information. I de andre levende væsener overtages denne opgave af DNA'et. RNA fungerer blandt andet som en sender og oversætter af den genetiske kode i proteinbiosyntesen.

MRNA er ansvarlig for dette. Oversat betyder mRNA messenger RNA eller messenger RNA. Det kopierer oplysningerne om et gen og transporterer det til ribosomet, hvor et protein syntetiseres ved hjælp af denne information. Tre tilstødende nukleotider danner et såkaldt codon, der repræsenterer en bestemt aminosyre. På denne måde opbygges gradvis en polypeptidkæde af aminosyrer. De individuelle aminosyrer transporteres til ribosomet ved hjælp af tRNA (transfer RNA). TRNA'et fungerer således som et hjælpemolekyle i proteinbiosyntesen. Som et andet RNA-molekyle er rRNA (ribosomalt RNA) involveret i ribosomernes struktur.

Yderligere eksempler er asRNA (antisense-RNA) til regulering af genekspression, hnRNA (heterogent nukleært RNA) som en forløber for modent mRNA, ribberne til genregulering, ribozymerne til katalyse af biokemiske reaktioner og mange flere. RNA-molekylerne må ikke være stabile, fordi der er behov for forskellige transkripter på forskellige tidspunkter. De opdelte nukleotider eller oligomerer bruges konstant til den nye syntese af RNA. I henhold til Walter Gilberts RNA-verdenshypotese dannede RNA-molekylerne forløberne for alle organismer. Selv i dag er de de eneste bærere af genetisk kode for nogle vira.

sygdomme

I forbindelse med sygdomme spiller ribonukleinsyrer en rolle, for så vidt mange vira kun har RNA som deres genetiske materiale. Foruden DNA-vira er der også vira med enkelt- eller dobbeltstrenget RNA. Uden for en levende organisme er en virus fuldstændig inaktiv. Det har ikke sit eget stofskifte. Men hvis en virus kommer i kontakt med kropsceller, aktiveres den genetiske information for dens DNA eller RNA. Virussen begynder at formere sig selv ved hjælp af værtscelleens organeller.

Værtscellen omprogrammeres af virussen for at producere individuelle viruskomponenter. Virusets genetiske materiale kommer ind i cellekernen. Det er der, det inkorporeres i værtscellens DNA, hvor der konstant genereres nye vira. Virusserne udledes fra cellen. Processen gentager sig, indtil cellen dør. I tilfælde af RNA-viraer transkriberes den genetiske information til RNA'et til DNA'et ved hjælp af enzymet reverse transcriptase. Retrovirus er en speciel form for RNA-vira. F.eks. Er HI-virussen en af ​​retroviraerne. Også i retrovira sikrer enzymet revers transkriptase overførslen af ​​den genetiske information af det enkeltstrengede RNA til værtscelle-DNA'et.

Der genereres nye vira, der forlader cellen uden at blive ødelagt. Der dannes konstant nye vira, som konstant angriber andre celler. Retrovirus er meget modtagelige for mutation og er derfor vanskelige at bekæmpe. En kombination af flere komponenter, såsom revers transkriptaseinhibitorer og proteaseinhibitorer, anvendes som terapi.