Ribonukleino rūgštis turi panašią struktūrą kaip dezoksiribonukleino rūgštis (DNR). Tačiau ji, kaip genetinės informacijos nešėja, vaidina tik antraeilį vaidmenį. Kaip informacijos buferis, be kita ko, tarnauja ir kaip genetinio kodo iš DNR į baltymą vertėjas ir perdavėjas.
Kas yra Ribonukleino rūgštis?
Ribonukleino rūgštis yra sutrumpinta tiek anglų, tiek vokiečių kalbomis RNR paskirtas. Jo struktūra panaši į DNR (dezoksiribonukleorūgšties) struktūrą. Tačiau skirtingai nuo DNR, ją sudaro tik viena grandinė. Jų užduotis, be kita ko, yra genetinio kodo perdavimas ir vertimas vykstant baltymų biosintezei.
Tačiau RNR būna skirtingų formų ir taip pat vykdo skirtingas užduotis. Trumpesnės RNR molekulės neturi jokio genetinio kodo, tačiau yra atsakingos už tam tikrų aminorūgščių pernešimą. Ribonukleino rūgštis nėra tokia stabili kaip DNR, nes ji neturi ilgalaikio genetinio kodo saugojimo funkcijos. Pvz., MRNR atveju ji tarnauja tik kaip buferis, kol bus baigtas perdavimas ir vertimas.
Anatomija ir struktūra
Ribonukleino rūgštis yra grandinė, susidedanti iš daugelio nukleotidų. Nukleotidą sudaro ryšys tarp fosfato liekanų, cukraus ir azoto bazės. Azoto bazės adeninas, guaninas, citozinas ir uracilas yra surišti su cukraus liekana (riboze). Savo ruožtu cukrus esterinamas dviejose vietose su fosfato liekana ir sudaro su juo tiltelį.
Azoto bazė yra priešingoje padėtyje nei cukrus. Cukraus ir fosfato likučiai pakaitomis sudaro grandinę. Taigi azoto bazės nėra tiesiogiai sujungtos viena su kita, o yra cukraus pusėje. Trys iš eilės azoto bazės vadinamos tripletais ir jose yra konkrečios aminorūgšties genetinis kodas. Keli tripletai iš eilės koduoja polipeptidą ar baltymų grandinę.
Priešingai nei DNR, cukruje vietoj vandenilio atomo yra hidroksilo grupė 2 ’padėtyje. Be to, azoto bazinis timinas RNR keičiamas uracilu. Dėl šių nedidelių cheminių nuokrypių, RNR, priešingai nei DNR, paprastai yra tik viena grandinė. Ribozės hidroksilo grupė taip pat užtikrina, kad ribonukleino rūgštis nebūtų tokia stabili kaip DNR. Surinkimas ir išmontavimas turi būti lankstus, nes perduodama informacija nuolat keičiasi.
Funkcija ir užduotys
Ribonukleino rūgštis vykdo keletą užduočių. Paprastai tai yra ilgalaikė genetinio kodo atmintis. Tik kai kuriuose virusuose RNR yra genetinės informacijos nešiklis. Kitose gyvose būtybėse šią užduotį perima DNR. RNR, be kita ko, veikia kaip genetinio kodo siųstuvas ir vertėjas baltymų biosintezės metu.
MRNR yra atsakinga už tai. Išversta mRNR reiškia pasiuntinio RNR arba pasiuntinio RNR. Jis nukopijuoja informaciją apie geną ir perkelia jį į ribosomą, kur naudojant šią informaciją sintezuojamas baltymas. Trys gretimi nukleotidai sudaro vadinamąjį kodoną, kuris žymi tam tikrą aminorūgštį. Tokiu būdu palaipsniui sudaroma aminorūgščių polipeptidinė grandinė. Atskiros aminorūgštys į ribosomą yra gabenamos tRNR (perdavimo RNR) pagalba. Taigi tRNR veikia kaip pagalbinė molekulė baltymų biosintezėje. Kaip kita RNR molekulė, rRNR (ribosominė RNR) dalyvauja ribosomų struktūroje.
Kiti pavyzdžiai yra asRNR (antisensinė RNR), skirta genų ekspresijai reguliuoti, hnRNR (heterogeninė branduolinė RNR) kaip subrendusios mRNR pirmtakas, briaunų jungtys genų reguliavimui, ribbozimai biocheminių reakcijų katalizei ir daugelis kitų. RNR molekulės neturi būti stabilios, nes skirtingu metu reikia skirtingų nuorašų. Atsiskyrę nukleotidai arba oligomerai yra nuolat naudojami naujai RNR sintezei. Remiantis Walterio Gilberto RNR pasaulio hipoteze, RNR molekulės sudarė visų organizmų pirmtakus. Net ir šiandien jie yra vieninteliai genetinio kai kurių virusų nešiotojai.
Ligos
Ryšyje su ligomis ribonukleino rūgštys vaidina svarbų vaidmenį, nes daugelio virusų genetinė medžiaga yra tik RNR. Be DNR virusų, taip pat yra virusų, turinčių vienos arba dvigubų RNR. Už gyvo organizmo virusas yra visiškai neaktyvus. Ji neturi savo metabolizmo. Tačiau jei virusas liečiasi su kūno ląstelėmis, aktyvuojama jo DNR arba RNR genetinė informacija. Virusas pradeda daugintis naudodamas šeimininko ląstelės organelius.
Virusas perprogramuoja šeimininko ląstelę, kad gautų atskirus viruso komponentus. Genetinė viruso medžiaga patenka į ląstelės branduolį. Būtent ten jis yra įtrauktas į ląstelės-šeimininkės DNR, nuolat generuojant naujus virusus. Virusai išsiskiria iš ląstelės. Procesas kartojasi tol, kol ląstelė miršta. RNR virusų atveju RNR genetinė informacija yra perrašoma į DNR, naudojant fermento atvirkštinę transkriptazę. Retrovirusai yra ypatinga RNR virusų forma. Pavyzdžiui, HI virusas yra vienas iš retrovirusų. Taip pat retrovirusuose fermento atvirkštinė transkriptazė užtikrina viengrandės RNR genetinės informacijos perkėlimą į ląstelės-šeimininkės DNR.
Ten generuojami nauji virusai, kurie palieka ląstelę nesunaikinti. Nuolat formuojasi nauji virusai, kurie nuolat puola kitas ląsteles. Retrovirusai yra labai jautrūs mutacijai, todėl su jais sunku kovoti. Kaip terapija naudojamas kelių komponentų, tokių kaip atvirkštinės transkriptazės inhibitoriai ir proteazės inhibitoriai, derinys.
