Hvad er funktionerne for mRNA & tRNA?

Ribonukleinsyre (RNA) er en kemisk forbindelse, der eksisterer inden for celler og vira. I celler kan den opdeles i tre kategorier: Ribosomal (rRNA), Messenger (mRNA) og Transfer (tRNA). Mens alle tre typer af RNA findes i ribosomer, proteinfabrikkerne i celler, fokuserer denne artikel på de sidstnævnte to, som ikke kun findes inden for ribosomer, men findes frit i cellekernen (i celler, der har kerner) og i cytoplasma, hovedcellerummet mellem kernen og cellemembranet. De tre typer af RNA fungerer imidlertid i koncert.

Hvad er RNA?

mRNA og tRNA findes i kæder bestående af byggesten kaldet RNA nukleotider. Hver af disse bygningsnukleotider består af et sukker kaldet ribose, en højtydende kemisk gruppe, kaldet fosfat, og en af ​​fire mulige "nitrogenholdige baser" --- ringede eller dobbeltringede strukturer, hvis baggrund er bygget ikke kun fra carbonatomer, men også fra mange nitrogenatomer også (se figur). Nukleotider forbinder hinanden ved hjælp af fosfat- og sukkergrupperne, som danner en "backbone", som de nitrogenholdige baser er bundet til, en for hvert ribosukker.

RNA's fire nitrogenholdige baser

I de fleste tilfælde findes fire baser i RNA. To af disse, adenin (A) og guanin (G) indeholder to kemiske ringe og kaldes puriner. De to andre, der hver indeholder en kemisk ring, er cytosin (C) og uracil (U), og de kaldes pyrimidiner.

Syntese af mRNA og tRNA

mRNA og tRNA syntetiseres gennem processer kaldet "base pairing" og "transkription", hvori en kæde af RNA er lagt ned sammen med en streng af deoxyribonukleinsyre (DNA). I bakterier og arkæer foregår to af de tre hovedafdelinger af livet på jorden, RNA-syntese langs et enkelt kromosom (og organiseret struktur bestående af en DNA-streng og forskellige proteiner). I den anden del af livet foregår eukarya, RNA-syntese i kernen, hvor DNA er pakket inden for en af ​​flere kromosomer. Både mRNA og tRNA indeholder information i form af specifikke sekvenser af de fire mulige baser i hver af deres nukleotider. Disse sekvenser syntetiseres igen baseret på sekvensen af ​​nukleotider i DNA, specifikt sektionen af ​​DNA'et (kaldet genet), som blev anvendt til at syntetisere RNA-strengen under baseparingsprocessen.

Funktion af mRNA

Hvert molekyle eller kæde af mRNA indeholder instruktioner om, hvordan man forbinder flere "aminosyrer" med en peptidkæde, som bliver et protein. På samme måde som nukleotider er byggesten til RNA, er aminosyrer byggesten til proteiner. Evolution har produceret en "genetisk kode", hvori hver af livets 20 aminosyrer er kodet for af en serie af tre nitrogenholdige baser i RNA nukleotider. Således svarer hver triplet af RNA-nukleotider til en aminosyre, og sekvensen af ​​nukleotider dikterer sekvensen af ​​aminosyrer, som vil blive bundet til peptidkæden, der fremstiller et protein. Selvom en aminosyre i nogle tilfælde kan repræsenteres af flere nukleotid-tripletter, kaldet kodoner, repræsenterer hver kodon på RNA kun én aminosyre. Derfor er den genetiske kode siges at være "degenereret".

Funktion af tRNA

Mens mRNA indeholder "beskeden" om, hvordan man sekvenserer aminosyrer i en kæde, er tRNA den egentlige oversætter. Oversættelse af RNA's sprog til proteinets sprog er muligt, fordi der er mange former for tRNA, der hver repræsenterer en aminosyre (proteinbyggesten) og i stand til at forbinde med et RNA-codon. Således har tRNA-molekylet for aminosyrealaninet f.eks. Et område eller bindingssted for alanin og et andet bindingssted for de tre RNA-nukleotider, kodonet for alanin.

Oversættelse forekommer i ribosomer
Processen med at oversætte RNA-codon-sekvenser til aminosyresekvenser og dermed til specifikke proteiner hedder faktisk "translation." Det forekommer i ribosomer, der er lavet af rRNA og en række proteiner. Under oversættelse passerer en streng af mRNA gennem et ribosom, som et gammeldags kassettebånd, der bevæger sig gennem en båndlæser. Når mRNA'et bevæger sig igennem, binder tRNA-molekyler, der bærer den passende aminosyre, til RNA-kodonet, som de er matchet til, og sekvensen af ​​aminosyrer sættes sammen.