กรดไรโบนิวคลีอิก: โครงสร้างหน้าที่และโรค

กรดริบอนนิค มีโครงสร้างคล้ายกับ กรด deoxyribonucleic (ดีเอ็นเอ). อย่างไรก็ตามมันมีบทบาทเพียงเล็กน้อยในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรม ในฐานะที่เป็นแหล่งจัดเก็บข้อมูลระดับกลางมันทำหน้าที่ในฐานะตัวแปลและตัวส่งรหัสพันธุกรรมจากดีเอ็นเอไปยังโปรตีน

กรดไรโบนิวคลีอิกคืออะไร?

ย่อทั้งภาษาอังกฤษและภาษาเยอรมัน กรด ribonucleic เรียกว่า RNA มีโครงสร้างคล้ายกับ DNA (กรด deoxyribonucleic). แตกต่างจาก DNA แต่ประกอบด้วยเส้นใยเพียงเส้นเดียว หน้าที่ของมันคือการถ่ายทอดและแปลรหัสพันธุกรรมในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน อย่างไรก็ตาม RNA เกิดขึ้นในรูปแบบที่แตกต่างกันและยังตอบสนองงานที่แตกต่างกัน RNA ที่สั้นกว่า โมเลกุล ไม่มีรหัสพันธุกรรมเลย แต่มีหน้าที่ในการขนส่งบางอย่าง กรดอะมิโน. กรดริบอนนิค ไม่เสถียรเท่า DNA เพราะไม่มีฟังก์ชั่นการจัดเก็บระยะยาวสำหรับรหัสพันธุกรรม ตัวอย่างเช่นในกรณีของ mRNA เป็นเพียงที่เก็บข้อมูลชั่วคราวจนกว่าการถ่ายโอนและการแปลจะเสร็จสมบูรณ์

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นสายโซ่ที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมาก นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยสารประกอบระหว่าง ฟอสเฟต สารตกค้าง น้ำตาล และ ก๊าซไนโตรเจน ฐาน. ก๊าซไนโตรเจน ฐาน adenine, guanine, cytosine และ uracil ติดอยู่กับ a น้ำตาล สารตกค้าง ( น้ำตาล) น้ำตาลในทางกลับกันจะถูกเปลี่ยนเป็นเอสเทอร์ด้วย ฟอสเฟต ตกค้างในสองแห่งและสร้างสะพานด้วยหลัง ก๊าซไนโตรเจน ฐานตั้งอยู่ที่ตำแหน่งตรงข้ามของน้ำตาล น้ำตาลและ ฟอสเฟต สารตกค้างสลับกันและสร้างห่วงโซ่ ไนโตรเจน ฐาน จึงไม่เชื่อมโยงกันโดยตรง แต่อยู่ที่ด้านข้างของน้ำตาล สามไนโตรเจน ฐาน ในแถวเรียกว่าทริปเปิ้ลและมีรหัสพันธุกรรมสำหรับกรดอะมิโนเฉพาะ แฝดสามหลายตัวในแถวเข้ารหัสโพลีเปปไทด์หรือโซ่โปรตีน น้ำตาลจะมีหมู่ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 2 ′แทน DNA ซึ่งแตกต่างจาก DNA ไฮโดรเจน อะตอม. นอกจากนี้ไทมีนฐานไนโตรเจนจะถูกแลกเปลี่ยนเป็น uracil ใน RNA เนื่องจากความแตกต่างทางเคมีเล็กน้อยเหล่านี้ RNA ซึ่งแตกต่างจาก DNA โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นเพียงเส้นเดียว กลุ่มไฮดรอกซิลใน น้ำตาล ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่ากรดไรโบนิวคลีอิกไม่เสถียรเท่ากับดีเอ็นเอ การประกอบและถอดชิ้นส่วนต้องมีความยืดหยุ่นเนื่องจากข้อมูลที่จะถ่ายโอนมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

หน้าที่และภารกิจ

กรดไรโบนิวคลีอิกทำงานได้หลายอย่าง เนื่องจากการจัดเก็บรหัสพันธุกรรมในระยะยาวมักไม่เป็นปัญหา ในบางส่วนเท่านั้น ไวรัส RNA ทำหน้าที่เป็นตัวพาข้อมูลทางพันธุกรรมหรือไม่ ในสิ่งมีชีวิตอื่นงานนี้ดำเนินการโดย DNA เหนือสิ่งอื่นใด RNA ทำหน้าที่เป็นตัวส่งและตัวแปลรหัสพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีน mRNA เป็นผู้รับผิดชอบต่อสิ่งนี้ แปลแล้ว mRNA หมายถึง Messenger RNA คัดลอกข้อมูลที่พบในไฟล์ ยีน และขนส่งไปยังไรโบโซมซึ่งมีการสังเคราะห์โปรตีนด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลนี้ ในกระบวนการนี้นิวคลีโอไทด์สามตัวที่อยู่ติดกันจะสร้างสิ่งที่เรียกว่าโคดอนซึ่งแสดงถึงกรดอะมิโนเฉพาะ ด้วยวิธีนี้โซ่โพลีเปปไทด์ของ กรดอะมิโน ถูกสร้างขึ้นทีละขั้นตอน เฉพาะบุคคล กรดอะมิโน ถูกขนส่งไปยังไรโบโซมโดยใช้ tRNA (โอนอาร์เอ็นเอ) ในกระบวนการนี้ tRNA จึงทำหน้าที่เป็นโมเลกุลเสริมในการสังเคราะห์โปรตีน ในฐานะที่เป็นโมเลกุล RNA อื่น rRNA (ไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ) มีส่วนเกี่ยวข้องกับการประกอบของ ไรโบโซม. ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ asRNA (antisense RNA) สำหรับการควบคุม ยีน นิพจน์ hnRNA (RNA นิวเคลียร์ที่แตกต่างกัน) เป็นสารตั้งต้นของ mRNA ที่โตเต็มที่ไรโบวิทช์สำหรับการควบคุมยีนริโบไซม์สำหรับเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีและอื่น ๆ อีกมากมาย RNA โมเลกุล อาจไม่เสถียรเนื่องจากต้องใช้การถอดเสียงที่แตกต่างกันในเวลาที่ต่างกัน นิวคลีโอไทด์หรือโอลิโกเมอร์ที่ถูกแยกออกจะถูกใช้เพื่อสังเคราะห์ RNA ใหม่อย่างต่อเนื่อง ตามสมมติฐานโลก RNA ของ Walter Gilbert RNA โมเลกุล สร้างสารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด แม้ในปัจจุบันพวกมันเป็นเพียงพาหะของรหัสพันธุกรรมในบางตัว ไวรัส.

โรค

ในบริบทของโรคไรโบนิวคลีอิก กรด มีบทบาทในหลาย ๆ คน ไวรัส มี RNA เป็นสารพันธุกรรมเท่านั้น ดังนั้นนอกจากไวรัส DNA แล้วยังมีไวรัสที่มี RNA แบบเกลียวเดี่ยวหรือสองเส้น ภายนอกสิ่งมีชีวิตไวรัสจะไม่ทำงานอย่างสมบูรณ์ ไม่มีการเผาผลาญของตัวเองอย่างไรก็ตามเมื่อไวรัสสัมผัสกับเซลล์ร่างกายข้อมูลทางพันธุกรรมของ DNA หรือ RNA จะทำงาน ไวรัสเริ่มแพร่พันธุ์เองด้วยความช่วยเหลือของออร์แกเนลล์ของเซลล์เจ้าบ้าน ในกระบวนการนี้เซลล์โฮสต์จะถูกตั้งโปรแกรมใหม่โดยไวรัสเพื่อสร้างส่วนประกอบของไวรัสแต่ละตัว สารพันธุกรรมของไวรัสเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์ ที่นั่นการรวมตัวของมันเข้ากับ DNA ของเซลล์โฮสต์เกิดขึ้นและมีการผลิตไวรัสใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง ไวรัสจะถูกปล่อยออกจากเซลล์ กระบวนการนี้ซ้ำจนกว่าเซลล์จะตาย ในไวรัส RNA เอนไซม์ reverse transcriptase ถูกใช้เพื่อถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมของ RNA ไปยัง DNA Retroviruses เป็นไวรัสอาร์เอ็นเอรูปแบบพิเศษ ตัวอย่างเช่นไวรัส HI เป็นหนึ่งในรีโทรไวรัส ใน retroviruses เอนไซม์ reverse transcriptase ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมของ RNA แบบเกลียวเดี่ยวไปยัง DNA ของเซลล์โฮสต์ มีการสร้างไวรัสใหม่ขึ้นที่นั่นซึ่งจะออกจากเซลล์โดยไม่ถูกทำลาย ไวรัสชนิดใหม่ก่อตัวขึ้นเสมอซึ่งจะแพร่เชื้อไปยังเซลล์อื่น ๆ อยู่ตลอดเวลา Retroviruses มีการกลายพันธุ์อย่างมากและยากต่อการต่อสู้ การรวมกันของส่วนประกอบหลายอย่างเช่น reverse transcriptase inhibitors และ protease inhibitors ถูกใช้เป็น การรักษาด้วย.