Ribonükleik asit (RNA), DNA tarafından kodlanan genetik bilgilerin proteinlere dönüştürülmesini sağlayan önemli bir biyolojik makromoleküldür.
DNA, RNA’ya Karşı
Deoksiribonükleik asit (DNA), öncelikle hücre çekirdeğinde bulunan kompleks bir moleküldür. DNA tüm canlı organizmalarda bulunur ve yaşamın gelişimi ve korunması için gerekli olan genetik talimatları içerir.
DNA’nın nükleik asidi deoksiriboz iken RNA’nın nükleik asidi ribozdur. İsimlerinin gösterdiği gibi, DNA’nın deoksiribozu, RNA’nın riboz şekeri ile karşılaştırıldığında bir oksijen molekülünden yoksundur. DNA’yı oluşturan nükleotitler, adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T), oysa RNA nükleotitleri, A, G, C ve uracil (U) içerir.
DNA’nın yapısı ökaryotik hücrelerde çift sarmal olsa da, RNA tipik olarak tek sarmaldır ve çeşitli şekil ve tiplerde gelir. Tek iplikçikli RNA yapısı, bu molekülün kendi üzerine katlanmasına ve gerektiği şekilde çeşitli kararlı ikincil yapılar oluşturmasına izin verir.
Araştırmacılar sıklıkla, RNA katlanması işlemi sırasında ortaya çıkan çeşitli RNA yapılarıyla ilişkili fonksiyonel ilişkileri aydınlatmak için kullanılan kimyasal ve / veya enzimatik tekniklerin bir koleksiyonu olan RNA ayak izini kullanırlar.
RNA çeşitleri ve rolleri
RNA tipi, bu molekülün hücre içinde sahip olacağı fonksiyonu belirler. Proteinlere çevrilecek olan haberci RNA (mRNA) moleküllerinin kodlama bölgesinden başka, diğer hücresel RNA elemanları, genetik materyalin transkripsiyonel ve transkripsiyonel regülasyonunu, sıcaklık ve ligand algılamayı, translasyon kontrolünü ve RNA devri.
Transkripsiyon (mRNA’ya DNA)
DNA çekirdeği terk edemediğinden, kendi başına bir protein üretemez. DNA kodlama dizilerinden proteinlerin üretilmesi, transkripsiyon adı verilen bir işlemle başlar. Transkripsiyon sırasında, helikaz ve topoizomeraz da dahil olmak üzere birçok enzim, RNA polimeraz olarak bilinen başka bir enzime erişim sağlamak için DNA’yı çözer. RNA polimerazı çekirdeği terk etmeye hazır olana kadar mRNA molekülünü oluşturmak için çözülmemiş DNA zinciri boyunca ilerler.
mRNA’dan Proteine Dönüşüm
MRNA çekirdekten çıktığında ve hücrenin sitoplazmasına girdiğinde, dönüşüm işleminin başlayabilmesi için bir ribozom bulur. MRNA molekülünün bir çift üç nükleotid bazına kodon denir ve her kodon sadece bir amino aside özgüdür.
Dönüşüm sırasında, belirli bir amino aside bağlı olan transfer RNA (tRNA) molekülleri, mRNA molekülü üzerindeki bir kodonu tanıyacak ve uygun amino asidi iplikçik içindeki bu yere yerleştirecektir. Örneğin, CUC kodonu amino asit lösini üretecektir, oysa UGA kodonu, genin dönüşümün tamamlandığını gösteren bir tip durdurma kodonudur.
Ribozomlar hem proteinleri hem de birkaç farklı ribozomal RNA (rRNA) molekülünü içerir. Amino asitler üretildikten sonra, protein oluşumunu katalize etmek için rRNA molekülleri mRNA molekülü boyunca hareket edecektir. MRNA, tRNA ve rRNA’nın hepsinin, bu protein sentezleme yolunda önemli roller oynadığına dikkat etmek önemlidir.
Biyolojik katalizör olarak RNA
Her ne kadar yıllarca sadece proteinlerin enzim olabileceğine inanılıyor olsa da, bazı RNA moleküllerinin karmaşık üçüncül yapıları benimsediği ve biyolojik katalizör görevi gördüğü gösterilmiştir. Örneğin, rRNA molekülleri, çeviri sırasında ribozimler olarak işlev görebilir.
Proteinler yerine RNA moleküllerinden oluşan enzimler olan ribozimler, aktif bir bölge, bir substrat için bir bağlanma bölgesi ve bir metal iyon gibi bir kofaktör için bir bağlanma bölgesi gibi klasik bir enzimin özelliklerinin çoğunu sergiler.
Keşfedilecek ilk ribozimlerden biri, daha büyük prekürsör RNA’lardan tRNA moleküllerinin üretilmesinde rol oynayan bir ribonükleaz olan RNase P idi. RNaz P, hem RNA hem de proteinden oluşur; Bununla birlikte, tek başına RNA kısmı katalizördür.
