Da Susha Cheriyedath, M. Sc.Recensione di Michael Greenwood, M. Sc.

RNA o acido ribonucleico è un polimero di nucleotidi, che si compone di un ribosio zucchero, fosfato e basi adenina, guanina, citosina e uracile. Svolge un ruolo cruciale nell’espressione genica fungendo da intermediario tra le informazioni genetiche codificate dal DNA e dalle proteine.

L’RNA ha una struttura molto simile a quella del DNA. La differenza chiave nella struttura dell’RNA è che lo zucchero ribosio nell’RNA possiede un gruppo idrossile (-OH) che è assente nel DNA.

Tipi di RNA

Sia nei procarioti che negli eucarioti, ci sono tre tipi principali di RNA – RNA messaggero (mRNA), RNA ribosomiale (rRNA) e RNA di trasferimento (tRNA). Questi 3 tipi di RNA sono discussi di seguito.

RNA messaggero (mRNA)

L’mRNA rappresenta solo il 5% dell’RNA totale nella cellula. L’mRNA è il più eterogeneo dei 3 tipi di RNA in termini di sequenza di base e dimensione. Trasporta codice genetico gratuito copiato, dal DNA durante la trascrizione, sotto forma di triplette di nucleotidi chiamati codoni.

Ogni codone specifica un particolare amminoacido, anche se un amminoacido può essere codificato da molti codoni diversi. Sebbene ci siano 64 possibili codoni o basi triplette nel codice genetico, solo 20 di essi rappresentano amminoacidi. Ci sono anche 3 codoni di stop, che indicano che i ribosomi dovrebbero cessare la generazione di proteine per traduzione.

Come parte dell’elaborazione post-trascrizionale negli eucarioti, l’estremità 5’ dell’mRNA è ricoperta da un nucleotide di guanosina trifosfato, che aiuta nel riconoscimento dell’mRNA durante la traduzione o la sintesi proteica. Allo stesso modo, l’estremità 3’ di un mRNA ha una coda poli-A o residui di adenilato multipli aggiunti ad esso, che impedisce la degradazione enzimatica dell’mRNA. Sia l’estremità 5’ che 3’ di un mRNA conferisce stabilità all’mRNA.

RNA ribosomiale (rRNA)

Gli RRNA si trovano nei ribosomi e rappresentano l ‘ 80% dell’RNA totale presente nella cellula. I ribosomi sono composti da una grande subunità chiamata 50S e una piccola subunità chiamata 30S, ognuna delle quali è costituita da proprie molecole specifiche di rRNA. Diversi RRNA presenti nei ribosomi includono piccoli rRNA e grandi rRNA, che appartengono rispettivamente alle subunità piccole e grandi del ribosoma.

Gli RRNA si combinano con proteine ed enzimi nel citoplasma per formare ribosomi, che fungono da sito di sintesi proteica. Queste strutture complesse viaggiano lungo la molecola di mRNA durante la traduzione e facilitano l’assemblaggio di aminoacidi per formare una catena polipeptidica. Interagiscono con TRNA e altre molecole che sono cruciali per la sintesi proteica.

Nei batteri, i piccoli e grandi rRNA contengono rispettivamente circa 1500 e 3000 nucleotidi, mentre negli esseri umani hanno rispettivamente circa 1800 e 5000 nucleotidi. Tuttavia, la struttura e la funzione dei ribosomi è in gran parte simile in tutte le specie.

RNA di trasferimento (tRNA)

Il tRNA è il più piccolo dei 3 tipi di RNA, possedendo circa 75-95 nucleotidi. I TRNA sono una componente essenziale della traduzione, dove la loro funzione principale è il trasferimento di aminoacidi durante la sintesi proteica. Pertanto, sono chiamati RNA di trasferimento.

Ciascuno dei 20 aminoacidi ha un tRNA specifico che si lega con esso e lo trasferisce alla catena polipeptidica in crescita. I TRNA fungono anche da adattatori nella traduzione della sequenza genetica dell’mRNA in proteine. Quindi, sono anche chiamati molecole adattatori.

I TRNA hanno una struttura a quadrifoglio stabilizzata da forti legami idrogeno tra i nucleotidi. Normalmente contengono alcune basi insolite oltre al solito 4, che sono formate dalla metilazione delle basi usuali. La metil guanina e la metilcitosina sono due esempi di basi metilate.

Altri tipi di RNA

Oltre al ruolo primario dell’RNA nella sintesi proteica, esistono diverse varietà di RNA che sono coinvolte nella modifica post-trascrizionale, nella replicazione del DNA e nella regolazione genica. Alcune forme di RNA si trovano solo in particolari forme di vita, come negli eucarioti o nei batteri.

Piccolo RNA nucleare (snRNA)

Lo snRNA è coinvolto nel trattamento dell’RNA pre-messaggero (pre-mRNA) in mRNA maturo. Sono molto corti, con una lunghezza media di soli 150 nucleotidi.

RNA regolatori

Un certo numero di tipi di RNA sono coinvolti nella regolazione dell’espressione genica, tra cui micro RNA (miRNA), piccolo RNA interferente (siRNA) e RNA antisenso (aRNA).

miRNA (21-22 nt) si trova negli eucarioti e agisce attraverso l’interferenza dell’RNA (RNAi). miRNA può abbattere mRNA che è complementare a, con l’aiuto di enzimi. Questo può bloccare l’mRNA da essere tradotto, o accelerare la sua degradazione.

I siRNA (20-25 nt) sono spesso prodotti dalla rottura dell’RNA virale, sebbene ci siano anche fonti endogene di siRNA. Agiscono in modo simile a miRNA. Un mRNA può contenere elementi normativi, come i riboswitch, nella regione 5 ‘non tradotta o nella regione 3’ non tradotta; questi elementi normativi cis regolano l’attività di tale mRNA.

RNA messaggero di trasferimento (tmRNA)

Trovato in molti batteri e plastidi. tmRNA tagga le proteine codificate da MRNA che mancano di codoni di stop per la degradazione e impedisce al ribosoma di bloccarsi a causa del codone di stop mancante.

Ribozimi (enzimi RNA)

Gli RNA sono ora noti per adottare strutture terziarie complesse e agire come catalizzatori biologici. Tali enzimi RNA sono noti come ribozimi e presentano molte delle caratteristiche di un enzima classico, come un sito attivo, un sito di legame per un substrato e un sito di legame per un cofattore, come uno ion metallico.

Uno dei primi ribozimi da scoprire era la RNasi P, una ribonucleasi che è coinvolta nella generazione di molecole di tRNA da RNA precursori più grandi. La RNasi P è composta sia da RNA che da proteine; tuttavia, la porzione di RNA da sola è il catalizzatore.

RNA a doppio filamento (dsRNA)

Questo tipo di RNA ha due filamenti legati insieme, come nel DNA a doppio filamento. dsRNA forma il materiale genetico di alcuni virus.

Ulteriori letture

• Tutto il contenuto di RNA
• Che cos’è l’RNA?
• RNA Struttura
• la Sintesi di RNA
• RNA Scoperta

Scritto da

Susha Cheriyedath

Susha ha un Bachelor of Science (B. Sc.) laurea in Chimica e Master of Science (M. Sc) corso di laurea in Biochimica presso l’Università di Calicut, in India. Ha sempre avuto un vivo interesse per la scienza medica e sanitaria. Come parte del suo master, si è specializzata in Biochimica, con particolare attenzione alla microbiologia, Fisiologia, Biotecnologia e Nutrizione. Nel suo tempo libero, ama cucinare una tempesta in cucina con i suoi esperimenti di cottura super-disordinati.

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