Deoxyribonucleïnezuur en ribonucleïnezuur - DNA en RNA - zijn nauw verwante moleculen die deelnemen aan het verzenden en tot uitdrukking brengen van genetische informatie. Beide bestaan ​​uit moleculaire ketens met afwisselende suiker- en fosfaateenheden. Stikstofhoudende moleculen, nucleotidebasissen genaamd, hangen elke suikereenheid af. De verschillende suikereenheden in DNA en RNA zijn verantwoordelijk voor de verschillen tussen de twee biochemicaliën.

Fysische structuur

Ribose, de suiker van RNA, heeft een ringstructuur die is gerangschikt als vijf koolstofatomen en één zuurstofatoom. Elke koolstof bindt zich aan een waterstofatoom en een hydroxylgroep, een molecuul van één zuurstof- en één waterstofatoom. Deoxyribose is identiek aan RNA, behalve dat één koolstof bindt aan een waterstofatoom in plaats van een hydroxylgroep. Dit enige verschil betekent dat twee strengen DNA een dubbele helixstructuur kunnen vormen, terwijl RNA als een enkele streng overblijft. De DNA-structuur met dubbele helix is ​​zeer stabiel, waardoor deze de mogelijkheid heeft om lange tijd informatie te coderen. De cel maakt tijdens het transcriptieproces naar behoefte RNA, maar DNA is zelfreplicerend.

Nucleotide basen

Elke suikereenheid in DNA en RNA bindt aan een van de vier nucleotide-basen. Zowel DNA als RNA gebruiken de basen A, C en G. DNA maakt echter gebruik van de basis T, terwijl RNA in plaats daarvan de basis U gebruikt. De sequentie van basen langs de strengen DNA en RNA is de genetische code die de cel vertelt hoe eiwitten te maken. In DNA binden de basen van elke streng aan de basen op de andere streng, waardoor de structuur met de dubbele helix wordt gevormd. In DNA kunnen A's alleen binden aan T's en C's kunnen alleen binden aan G's. De structuur van een DNA-helix wordt bewaard in een proteïne-RNA-cocon die een chromosoom wordt genoemd.

Rollen in transcriptie

De cel maakt eiwitten door DNA naar RNA te transcriberen en vervolgens het RNA in eiwitten te vertalen. Tijdens transcriptie wordt een deel van het DNA-molecuul, een gen genaamd, blootgesteld aan enzymen die RNA-strengen assembleren volgens de nucleotide-base-bindende regels. Het enige verschil is dat DNA A-basen binden aan RNA U-basen. Het enzym RNA-polymerase leest elke DNA-base in een gen en voegt de complementaire RNA-base aan de groeiende RNA-streng toe. Op deze manier wordt de genetische informatie van DNA doorgegeven aan RNA.

Andere verschillen

De cel gebruikt ook een tweede type RNA om ribosomen te maken, wat kleine fabrieken zijn voor het maken van eiwitten. Een derde type RNA helpt aminozuren overbrengen naar groeiende eiwitstrengen. DNA speelt geen rol in de vertaling. De extra hydroxylgroepen van RNA maken het een meer reactief molecuul dat minder stabiel is in alkalische omstandigheden dan DNA. De strakke structuur van een dubbele DNA-helix maakt het minder kwetsbaar voor enzymwerking, maar RNA is beter bestand tegen ultraviolette stralen.