RNA
RNA er en forkortelse for ribonukleinsyre, en nukleinsyre. Der kendes nu mange forskellige slags.
RNA er fysisk forskelligt fra DNA: DNA indeholder to sammenviklede strenge, mens RNA kun indeholder en enkelt streng. RNA indeholder også andre baser end DNA. Disse baser er følgende:
(A) Adenin
(G) Guanin
(C) Cytosin
(U) Uracil
Adenin danner bindinger med uracil, og guanin danner bindinger med cytosin. På denne måde siger vi, at adenin er komplementært til uracil, og at guanin er komplementært til cytosin. De tre første baser findes også i DNA, men uracil erstatter thymin som komplement til adenin.
RNA indeholder også ribose i modsætning til deoxyribose, som findes i DNA. Disse forskelle gør, at RNA er kemisk mere reaktivt end DNA. Det gør det til et mere velegnet molekyle til at deltage i cellereaktioner.
RNA er bæreren af genetisk information i visse virus, især retrovirus som HIV-virus. Dette er den eneste undtagelse fra den generelle regel om, at DNA er det arvelige stof.
Proteinsyntese RNA'er
Messenger RNA
RNA's hovedfunktion er at overføre information om aminosyresekvensen fra generne til det sted, hvor proteinerne samles på ribosomer i cytoplasmaet.
Dette sker ved hjælp af messenger RNA (mRNA). En enkelt DNA-streng er et blueprint for det mRNA, som transskriberes fra denne DNA-streng. Sekvensen af basepar transskriberes fra DNA af et enzym kaldet RNA-polymerase. Derefter bevæger mRNA'et sig fra kernen til ribosomerne i cytoplasmaet for at danne proteiner. mRNA'et oversætter sekvensen af basepar til en sekvens af aminosyrer for at danne proteiner. Denne proces kaldes translation.
DNA forlader ikke kernen af forskellige årsager. DNA er et meget langt molekyle, og det er bundet sammen med proteiner, kaldet histoner, i kromosomerne. mRNA kan derimod bevæge sig og reagere med forskellige celleenzymer. Når mRNA'et er transskriberet, forlader det kernen og bevæger sig til ribosomerne.
To typer af ikke-kodende RNA'er hjælper med at opbygge proteiner i cellen. Det drejer sig om transfer-RNA (tRNA) og ribosomalt RNA (rRNA).
tRNA
Transfer RNA (tRNA) er et kort molekyle på ca. 80 nukleotider, som bærer en specifik aminosyre til polypeptidkæden på et ribosom. Der findes et forskelligt tRNA for hver aminosyre. Hver tRNA har et sted, hvor aminosyren kan knyttes til aminosyren, og et anti-codon, der passer til kodonet på mRNA'et. F.eks. koder kodonerne UUUU eller UUC for aminosyren phenylalanin.
rRNA
Ribosomalt RNA (rRNA) er den katalytiske komponent i ribosomerne. Eukaryote ribosomer indeholder fire forskellige rRNA-molekyler: 18S, 5.8S, 28S og 5S rRNA. Tre af rRNA-molekylerne syntetiseres i nukleolus, og et syntetiseres andre steder. I cytoplasmaet kombineres ribosomalt RNA og protein til et kerneprotein, der kaldes et ribosom. Ribosomet binder mRNA og udfører proteinsyntesen. Flere ribosomer kan være knyttet til et enkelt mRNA på et hvilket som helst tidspunkt. rRNA er ekstremt rigeligt og udgør 80 % af de 10 mg/ml RNA, der findes i et typisk eukaryotisk cytoplasma.
snRNA'er
Små nukleare RNA'er (snRNA'er) går sammen med proteiner for at danne splejsosomer. Spliceosomerne styrer den alternative splejsning. Generne koder for proteiner i bits, der kaldes exoner. Disse bits kan sættes sammen på forskellige måder for at danne forskellige mRNA'er. Der kan således laves mange proteiner ud fra ét gen. Dette er processen med alternativ splejsning. Eventuelle uønskede versioner af proteinet bliver hakket op af proteaser, og de kemiske bits genbruges.
Strukturen af et modent eukaryotisk mRNA. Et fuldt bearbejdet mRNA indeholder en 5'-kappe, 5'UTR, kodningsregion, 3'UTR og poly(A)-hale. UTR = utranslated region
Regulatoriske RNA'er
Der findes en række RNA'er, som regulerer generne, dvs. de regulerer den hastighed, hvormed generne transskriberes eller oversættes.
miRNA
Mikro-RNA'er (miRNA) virker ved at forbinde sig med et enzym og blokere mRNA eller fremskynde dets nedbrydning. Dette kaldes RNA-interferens.
siRNA
Små interfererende RNA'er (undertiden kaldet silencing RNA'er) forstyrrer ekspressionen af et specifikt gen. De er ganske små (20/25 nukleotider) dobbeltstrengede molekyler. Opdagelsen af dem har givet anledning til en voldsom stigning i den biomedicinske forskning og udviklingen af lægemidler.
Parasitiske og andre RNA'er
Retrotransposoner
Transposoner er kun en af flere typer mobile genetiske elementer. Retrotransposoner kopierer sig selv i to trin: først fra DNA til RNA ved transkription og derefter fra RNA tilbage til DNA ved omvendt transkription. DNA-kopien indsættes derefter i genomet på en ny plads. Retrotransposoner opfører sig meget lig retrovirusser som f.eks. HIV.
Virale genomer
Virusgenomer, som normalt er RNA, overtager cellens maskineri og fremstiller både nyt viralt RNA og virusets proteinkappe.
Phage genomer
Faggenomerne er meget varierede. Det genetiske materiale kan bestå af ssRNA (enkeltstrenget RNA), dsRNA (dobbeltstrenget RNA), ssDNA (enkeltstrenget DNA) eller dsDNA (dobbeltstrenget DNA). Det kan være mellem 5 og 500 kilobasepar langt med enten cirkulær eller lineær placering. Bakteriofager har normalt en størrelse på mellem 20 og 200 nanometer.
Faggenomer kan kode for så få som fire gener og så mange som hundredvis af gener.
Bruger
Nogle forskere og læger har brugt messenger RNA i vacciner til at behandle kræft og forhindre folk i at blive syge.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad står RNA for?
A: RNA står for ribonukleinsyre.
Q: Hvordan adskiller RNA sig fysisk fra DNA?
A: RNA indeholder kun en enkelt streng, mens DNA indeholder to sammenrullede strenge.
Q: Hvad er de forskellige baser, der findes i RNA?
A: De forskellige baser, der findes i RNA, er adenin, guanin, cytosin og uracil.
Q: Hvad er bindingsmønsteret mellem RNA-baserne?
A: Adenin danner bindinger med Uracil, og Guanin danner bindinger med Cytosin.
Q: Hvordan adskiller RNA sig kemisk fra DNA?
A: RNA indeholder ribose i stedet for deoxyribose, hvilket gør det mere kemisk reaktivt end DNA.
Q: Hvad er RNA's rolle i cellereaktioner?
A: RNA er mere egnet til at deltage i cellereaktioner på grund af dets kemiske reaktivitet.
Q: Hvilke vira bruger RNA som bærer af genetisk information?
A: Visse vira, især retrovirus som HIV-virus, bruger RNA som bærer af genetisk information.
