Asid ribonukleik

The Asid ribonukleik mempunyai struktur yang serupa dengan asid deoksiribonukleik (DNA). Namun, sebagai pembawa maklumat genetik, ia hanya memainkan peranan bawahan. Sebagai penyangga maklumat, ia berfungsi, antara lain, sebagai penterjemah dan pemancar kod genetik dari DNA ke protein.

Apakah Asid Ribonukleik?

Asid ribonukleik disingkat dalam bahasa Inggeris dan Jerman sebagai RNA ditetapkan. Strukturnya serupa dengan DNA (asid deoksiribonukleik). Namun, berbeza dengan DNA, ia hanya terdiri dari satu helai. Tugas mereka adalah, antara lain, penghantaran dan terjemahan kod genetik dalam biosintesis protein.

Walau bagaimanapun, RNA berlaku dalam pelbagai bentuk dan juga memenuhi tugas yang berbeza. Molekul RNA yang lebih pendek sama sekali tidak mempunyai kod genetik, tetapi bertanggungjawab untuk pengangkutan asid amino tertentu. Asid ribonukleik tidak stabil seperti DNA kerana ia tidak mempunyai fungsi penyimpanan jangka panjang untuk kod genetik. Sebagai contoh, dalam mRNA, ia hanya berfungsi sebagai penyangga sehingga penghantaran dan terjemahan selesai.

Anatomi & struktur

Asid ribonukleat adalah rantai yang terdiri daripada banyak nukleotida. Nukleotida terdiri daripada hubungan antara residu fosfat, gula dan asas nitrogen. Asas nitrogen adenin, guanin, sitosin dan urasil masing-masing terikat pada residu gula (ribosa). Gula tersebut kemudiannya di esterifikasi di dua tempat dengan residu fosfat dan membentuk jambatan dengannya.

Asas nitrogen berada di kedudukan yang berlawanan dari gula. Sisa gula dan fosfat bergantian dan membentuk rantai. Oleh itu, asas nitrogen tidak dihubungkan secara langsung antara satu sama lain, tetapi duduk di sisi gula. Tiga asas nitrogen berturut-turut disebut triplet dan mengandungi kod genetik untuk asid amino tertentu. Beberapa kembar tiga berturut-turut mengekod rantai polipeptida atau protein.

Berbeza dengan DNA, gula mengandungi kumpulan hidroksil pada kedudukan 2 'dan bukannya atom hidrogen. Sebagai tambahan, timin asas nitrogen ditukar dengan uracil dalam RNA. Kerana penyimpangan kimia kecil ini, RNA, berbeza dengan DNA, biasanya hanya sehelai. Kumpulan hidroksil dalam ribosa juga memastikan bahawa asid ribonukleik tidak stabil seperti DNA. Pemasangan dan pembongkaran mesti fleksibel kerana maklumat yang akan dihantar sentiasa berubah.

Fungsi & tugas

Asid ribonukleik memenuhi beberapa tugas. Sebagai ingatan jangka panjang untuk kod genetik, biasanya tidak dapat dilupakan. Hanya dalam beberapa virus RNA berfungsi sebagai pembawa maklumat genetik. Pada makhluk hidup yang lain tugas ini diambil alih oleh DNA. RNA berfungsi, antara lain, sebagai pemancar dan penterjemah kod genetik dalam biosintesis protein.

MRNA bertanggungjawab untuk ini. Diterjemahkan, mRNA bermaksud messenger RNA atau messenger RNA. Ia menyalin maklumat pada gen dan mengangkutnya ke ribosom, di mana protein disintesis menggunakan maklumat ini. Tiga nukleotida bersebelahan membentuk kodon yang disebut, yang mewakili asid amino tertentu. Dengan cara ini, rangkaian asid amino polipeptida secara beransur-ansur terbentuk. Asid amino individu diangkut ke ribosom melalui tRNA (transfer RNA). Oleh itu, tRNA berfungsi sebagai molekul tambahan dalam biosintesis protein. Sebagai molekul RNA lain, rRNA (ribosom RNA) terlibat dalam struktur ribosom.

Contoh lain adalah asRNA (antisense RNA) untuk pengaturan ekspresi gen, hnRNA (RNA nuklear heterogen) sebagai pendahulu mRNA matang, ribowitch untuk peraturan gen, ribozim untuk pemangkinan tindak balas biokimia dan banyak lagi. Molekul RNA tidak boleh stabil kerana transkrip yang berbeza diperlukan pada masa yang berlainan. Nukleotida pemisah atau oligomer sentiasa digunakan untuk sintesis RNA baru. Menurut hipotesis RNA dunia Walter Gilbert, molekul RNA membentuk pendahulu dari semua organisma. Bahkan hari ini mereka adalah satu-satunya pembawa kod genetik beberapa virus.

Penyakit

Berkaitan dengan penyakit, asid ribonukleik berperanan sejauh mana banyak virus hanya mempunyai RNA sebagai bahan genetiknya. Sebagai tambahan kepada virus DNA, ada juga virus dengan RNA untai tunggal atau dua helai. Di luar organisma hidup, virus sama sekali tidak aktif. Ia tidak mempunyai metabolisme tersendiri. Walau bagaimanapun, jika virus bersentuhan dengan sel-sel badan, maklumat genetik DNA atau RNA diaktifkan. Virus ini mula membiak dengan bantuan organel sel inang.

Sel inang diprogramkan semula oleh virus untuk menghasilkan komponen virus secara individu. Bahan genetik virus masuk ke dalam nukleus sel. Di sinilah ia dimasukkan ke dalam DNA sel inang, dengan virus baru terus dihasilkan. Virus dikeluarkan dari sel. Proses itu berulang sehingga sel mati. Dalam kes virus RNA, maklumat genetik RNA ditranskripsikan ke dalam DNA menggunakan enzim transcriptase terbalik. Retrovirus adalah bentuk khas virus RNA. Sebagai contoh, virus HI adalah salah satu daripada retrovirus. Pada retrovirus juga, transkripase terbalik enzim memastikan pemindahan maklumat genetik RNA untai tunggal ke dalam DNA sel inang.

Terdapat virus baru yang dihasilkan yang meninggalkan sel tanpa dimusnahkan. Virus baru terus terbentuk, yang terus menyerang sel lain. Retrovirus sangat rentan terhadap mutasi dan oleh itu sukar untuk melawan. Kombinasi beberapa komponen seperti inhibitor transkripase terbalik dan inhibitor protease digunakan sebagai terapi.