Susha Cheriyedath, M. Sc.arvostellut Michael Greenwood, M.Sc.

RNA eli ribonukleiinihappo on nukleotidien polymeeri, joka koostuu riboosisokerista, fosfaatista ja emäksistä kuten adeniinista, guaniinista, sytosiinista ja urasiilista. Sillä on keskeinen rooli geenien ilmentymisessä, sillä se toimii välivaiheena DNA: n ja proteiinien koodaaman geneettisen informaation välillä.

RNA: n rakenne on hyvin samankaltainen kuin DNA: lla. Keskeinen ero RNA: n rakenteessa on se, että RNA: n riboosisokerissa on hydroksyyli (-OH) – ryhmä, joka puuttuu DNA: sta.

RNA: n tyypit

sekä prokaryooteissa että eukaryooteissa on kolmea päätyyppiä RNA – lähetti-RNA (mRNA), ribosomaalinen RNA (rRNA) ja siirtäjä-RNA (tRNA). Näitä kolmea RNA-tyyppiä käsitellään jäljempänä.

lähetti-RNA (mRNA)

mRNA muodostaa vain 5% solun kokonais-RNA: sta. mRNA on kolmesta RNA-tyypistä heterogeenisin sekä emäsjärjestykseltään että kooltaan. Se kantaa geenikoodia kopioituna DNA: sta transkription aikana nukleotidien kolmosina, joita kutsutaan kodoneiksi.

jokainen kodoni määrittää tietyn aminohapon, joskin yhtä aminohappoa voidaan koodata useilla eri kodoneilla. Vaikka geneettisessä koodissa on 64 mahdollista kodonia tai triplettiemästä, vain 20 niistä edustaa aminohappoja. On myös 3 stop kodoneja, jotka osoittavat, että ribosomien pitäisi lopettaa proteiinin sukupolvi translaation.

osana eukaryoottien transkription jälkeistä käsittelyä mRNA: n 5′-pää peitetään guanosiinitrifosfaattinukleotidilla, joka auttaa mRNA: n tunnistamisessa translaation tai proteiinisynteesin aikana. Vastaavasti mRNA: n 3′-päähän on lisätty poly-a-pyrstö tai useita adenylaattijäämiä, mikä estää mRNA: n entsymaattista hajoamista. Sekä mRNA: n 5′ että 3′ – Pää antavat vakautta mRNA: lle.

Ribosomaalista RNA: ta (rRNA)

Rrnoja esiintyy ribosomeissa ja ne muodostavat 80% solun kokonaisrna: sta. Ribosomit koostuvat suuresta 50s – alayksiköstä ja pienestä 30s-alayksiköstä, joista jokainen koostuu omista spesifisistä rRNA-molekyyleistään. Ribosomeissa esiintyviä erilaisia rrnoja ovat pienet rrnat ja suuret rrnat, jotka kuuluvat ribosomien pieniin ja suuriin alayksiköihin.

rrnat yhdistyvät sytoplasmassa olevien proteiinien ja entsyymien kanssa ribosomeiksi, jotka toimivat proteiinisynteesin tapahtumapaikkana. Nämä monimutkaiset rakenteet kulkevat translaation aikana mRNA-molekyyliä pitkin ja helpottavat aminohappojen kokoamista polypeptidiketjuksi. Ne vuorovaikuttavat trnas: n ja muiden proteiinisynteesin kannalta keskeisten molekyylien kanssa.

bakteereilla pienet ja suuret rrnat sisältävät noin 1500 ja 3000 nukleotidia, kun taas ihmisillä nukleotideja on noin 1800 ja 5000. Ribosomien rakenne ja toiminta on kuitenkin pitkälti samanlainen kaikilla lajeilla.

siirtäjä-RNA (tRNA)

tRNA on pienin kolmesta RNA-tyypistä, jolla on noin 75-95 nukleotidia. trnat ovat olennainen osa translaatiota, jossa niiden tärkein tehtävä on aminohappojen siirto proteiinisynteesin aikana. Siksi niitä kutsutaan transfer RNAs.

jokaisella 20 aminohapolla on erityinen tRNA, joka sitoutuu siihen ja siirtää sen kasvavaan polypeptidiketjuun. trnat toimivat myös adaptereina mRNA: n geneettisen sekvenssin muuntamisessa proteiineiksi. Näin ollen niitä kutsutaan myös adapterimolekyyleiksi.

trnoilla on apilarakenne, jota stabiloivat nukleotidien väliset vahvat vetysidokset. Niissä on normaalisti tavallisen 4: n lisäksi joitakin epätavallisia emäksiä, jotka muodostuvat tavanomaisten emästen metyloituessa. Metyyliguaniini ja metyylisytosiini ovat kaksi esimerkkiä metyloiduista emäksistä.

muunlaista RNA: ta

on olemassa useita RNA: n muunnoksia, jotka osallistuvat transkription jälkeiseen modifiointiin, DNA: n replikaatioon ja geenien säätelyyn. Joitakin RNA: n muotoja esiintyy vain tietyissä elämänmuodoissa, kuten eukaryooteissa tai bakteereissa.

pieni ydin-RNA (snRNA)

snRNA osallistuu edeltävän lähetti-RNA: n (pre-mRNA) jalostamiseen kypsäksi mRNA: ksi. Ne ovat hyvin lyhyitä, keskimäärin vain 150 nukleotidin pituisia.

Regulatory RNA

useat RNA-tyypit osallistuvat geeniekspression säätelyyn, mukaan lukien mikro-RNA (miRNA), pieni häiritsevä RNA (siRNA) ja antisense-RNA (aRNA).

miRNA (21-22 nt) esiintyy eukaryooteissa ja vaikuttaa RNA-interferenssin (RNAi) kautta. miRNA pystyy entsyymien avulla hajottamaan mRNA: ta, jota se täydentää. Tämä voi estää mRNA: n kääntämisen tai nopeuttaa sen hajoamista.

siRNA (20-25 nt) tuotetaan usein virus-RNA: n hajotessa, joskin sirnoja esiintyy myös endogeenisesti. He toimivat samalla tavalla kuin miRNA. MRNA voi sisältää sääntelyelementtejä, kuten riboswitchejä, 5 ”kääntämättömällä alueella tai 3” kääntämättömällä alueella; nämä cis-sääntelyelementit säätelevät kyseisen mRNA: n toimintaa.

Transfer-messenger-RNA (tmRNA)

löytyy monista bakteereista ja plastideista. tmRNA tagata mrnas: n koodaamat proteiinit, joista puuttuu hajoamista varten stop-kodonit, ja estää ribosomin sakkaamisen puuttuvan stop-kodonin vuoksi.

Ribotsyymien (RNA-entsyymien)

RNA: n tiedetään nykyisin omaksuvan monimutkaisia tertiäärirakenteita ja toimivan biologisina katalyytteinä. Tällaisia RNA-entsyymejä kutsutaan ribotsyymeiksi, ja niillä on monia klassisen entsyymin ominaisuuksia, kuten aktiivinen kohta, substraatin sitoutumiskohta ja kofaktorin sitoutumiskohta, kuten metalli-ioni.

yksi ensimmäisistä löydetyistä ribotsyymeistä oli RNaasi P, ribonukleaasi, joka osallistuu Trna-molekyylien tuottamiseen suuremmista, prekursorisista RNAs-molekyyleistä. RNaasi P koostuu sekä RNA: sta että proteiinista; kuitenkin pelkkä RNA-osa toimii katalyyttinä.

Kaksijuosteisella RNA: lla (dsRNA)

tällä RNA-tyypillä on kaksijuosteisen DNA: n tapaan kaksi juostetta sitoutuneena toisiinsa. dsRNA muodostaa joidenkin virusten geneettisen materiaalin.

lisätietoja

• kaikki RNA-pitoisuus
• mikä on RNA?
• RNA: n rakenne
• RNA: n synteesi
• RNA: n löytyminen

kirjoittanut

Susha Cheriyedath

Sushalla on luonnontieteiden kandidaatti (B.Sc.) kemian ja diplomi-insinöörin tutkinto (M.Sc) biokemian tutkinto Calicutin yliopistosta Intiasta. Hän on aina ollut kiinnostunut lääketieteestä ja terveystieteestä. Osana maisterintutkintoaan hän erikoistui biokemiaan painottuen mikrobiologiaan, fysiologiaan, bioteknologiaan ja ravitsemukseen. Vapaa-ajallaan hän tykkää kokata keittiössä super-sotkuisilla leivontakokeiluillaan.

lainaukset