Tre strukturelle forskelle mellem RNA og DNA

Jason Reed/Photodisc/Getty Images

Ribonukleinsyre (RNA) og deoxyribonukleinsyre (DNA) er de to nukleinsyrer, der bærer livets genetiske plan. Mens DNA lagrer og transmitterer arvelig information fra forælder til afkom, udfører RNA en række forskellige roller - fra at tjene som en budbringer, der formidler genetiske instruktioner til ribosomer, til at fungere som en katalysator i visse biokemiske reaktioner. Selvom de deler en fælles rygrad af sukker og fosfat, adskiller RNA og DNA sig på tre grundlæggende måder:sukkerkomponenten, nukleotidbaserne og deres overordnede tredimensionelle arkitektur.

Sukkerkomponent

Både RNA og DNA består af en gentagen sukker-phosphat-rygrad, men sukkerarterne er forskellige. RNAs rygrad indeholder ribose, et 5-kulstofsukker (C5H10O5) med en hydroxylgruppe knyttet til 2′-kulstoffet. DNA bruger deoxyribose (C5H10O4), identisk med ribose, bortset fra at 2'-hydroxyl er erstattet af et hydrogenatom. Denne subtile forskel giver forskellige kemiske egenskaber og stabilitet til hvert molekyle.

Nukleotidbaser

Hver sukkerenhed er bundet til en af fire nitrogenholdige baser. Purinerne adenin (A) og guanin (G) er fælles for begge nukleinsyrer. Pyrimidinerne er forskellige:DNA parrer cytosin (C) med thymin (T), hvorimod RNA parrer cytosin med uracil (U). Erstatningen af thymin med uracil er en vigtig biokemisk markør, der adskiller DNA fra RNA.

Overordnet struktur

DNA danner typisk en dobbeltspiralformet dupleks, der er meget stabil og i stand til at lagre store mængder genetiske data. I modsætning hertil er de fleste RNA-molekyler enkeltstrengede, der foldes til forskellige former, der passer til deres funktionelle roller. Dobbelthelixens basepar-hydrogenbindinger og interaktioner med histonproteiner gør det muligt for DNA at strække sig ind i lange, lineære kromosomer, hvorimod RNA's enkeltstrengethed letter hurtig syntese, translation og regulatoriske aktiviteter.

Funktionelle implikationer

På grund af disse strukturelle forskelle kan RNA påtage sig mange roller ud over simpel informationsoverførsel. Messenger-RNA (mRNA) transporterer gentransskriptioner fra kernen til ribosomer, hvor transfer-RNA (tRNA) leverer aminosyrer under proteinsyntese. Andre klasser af RNA - såsom ribosomalt RNA (rRNA) og regulatoriske RNA'er - deltager direkte i katalyse, genekspressionskontrol og viral replikation. DNA forbliver derimod det primære lager af genetisk information, og bevarer cellens arvelige kode på tværs af generationer.