กรดไรโบนิวคลีอิก

กรดไรโบนิวคลีอิก มีโครงสร้างคล้ายกับกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) อย่างไรก็ตามในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรมจะมีบทบาทรองลงมาเท่านั้น ในฐานะที่เป็นบัฟเฟอร์ข้อมูลมันทำหน้าที่เป็นตัวแปลและตัวส่งรหัสพันธุกรรมจากดีเอ็นเอไปยังโปรตีน

กรดไรโบนิวคลีอิกคืออะไร?

กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นตัวย่อทั้งในภาษาอังกฤษและภาษาเยอรมันว่า อาร์เอ็นเอ ที่กำหนด โครงสร้างของมันคล้ายกับดีเอ็นเอ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ตรงกันข้ามกับ DNA แต่ประกอบด้วยเพียงเส้นเดียว หน้าที่ของพวกเขาคือการถ่ายทอดและแปลรหัสพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีน

อย่างไรก็ตาม RNA เกิดขึ้นในรูปแบบที่แตกต่างกันและยังตอบสนองงานที่แตกต่างกัน โมเลกุล RNA ที่สั้นกว่าไม่มีรหัสพันธุกรรมเลย แต่มีหน้าที่ในการขนส่งกรดอะมิโนบางชนิด กรดไรโบนิวคลีอิกไม่เสถียรเท่ากับดีเอ็นเอเนื่องจากไม่มีฟังก์ชันการเก็บรักษารหัสพันธุกรรมในระยะยาว ตัวอย่างเช่นในกรณีของ mRNA จะทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์จนกว่าการส่งและการแปลจะเสร็จสมบูรณ์

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นสายโซ่ที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมาก นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยการเชื่อมต่อระหว่างกากฟอสเฟตน้ำตาลและฐานไนโตรเจน ฐานไนโตรเจนอะดีนีนกัวนีนไซโตซีนและยูราซิลต่างจับกับกากน้ำตาล (ไรโบส) น้ำตาลจะถูกเอสเทอร์ในสองที่โดยมีกากฟอสเฟตและเป็นสะพานเชื่อม

ฐานไนโตรเจนอยู่ในตำแหน่งตรงข้ามกับน้ำตาล กากน้ำตาลและฟอสเฟตสลับกันเป็นลูกโซ่ ดังนั้นฐานไนโตรเจนจึงไม่เชื่อมโยงกันโดยตรง แต่นั่งอยู่ด้านข้างของน้ำตาล ฐานไนโตรเจนสามตัวติดต่อกันเรียกว่าแฝดสามและมีรหัสพันธุกรรมสำหรับกรดอะมิโนเฉพาะ แฝดสามหลายตัวในแถวเข้ารหัสโพลีเปปไทด์หรือโซ่โปรตีน

ในทางตรงกันข้ามกับ DNA น้ำตาลจะมีหมู่ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 2 'แทนที่จะเป็นอะตอมของไฮโดรเจน นอกจากนี้ไทมีนฐานไนโตรเจนจะถูกแลกเปลี่ยนเป็น uracil ใน RNA เนื่องจากการเบี่ยงเบนทางเคมีเล็กน้อยเหล่านี้ RNA ในทางตรงกันข้ามกับ DNA มักเป็นเพียงเส้นเดียว กลุ่มไฮดรอกซิลในไรโบสยังช่วยให้มั่นใจได้ว่ากรดไรโบนิวคลีอิกไม่เสถียรเท่ากับดีเอ็นเอ การประกอบและถอดชิ้นส่วนต้องมีความยืดหยุ่นเนื่องจากข้อมูลที่จะส่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ฟังก์ชันและงาน

กรดไรโบนิวคลีอิกตอบสนองงานหลายอย่าง ในฐานะที่เป็นหน่วยความจำระยะยาวสำหรับรหัสพันธุกรรมจึงมักจะไม่อยู่ในคำถาม RNA ในไวรัสบางชนิดเท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นพาหะสำหรับข้อมูลทางพันธุกรรม ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ งานนี้ถูกยึดครองโดย DNA RNA ทำหน้าที่เป็นตัวส่งและตัวแปลรหัสพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีน

mRNA เป็นผู้รับผิดชอบต่อสิ่งนี้ แปลแล้ว mRNA หมายถึง messenger RNA หรือ messenger RNA มันคัดลอกข้อมูลของยีนและขนส่งไปยังไรโบโซมซึ่งโปรตีนจะถูกสังเคราะห์โดยใช้ข้อมูลนี้ นิวคลีโอไทด์สามตัวที่อยู่ติดกันสร้างสิ่งที่เรียกว่าโคดอนซึ่งแสดงถึงกรดอะมิโนบางชนิด ด้วยวิธีนี้โซ่โพลีเปปไทด์ของกรดอะมิโนจะค่อยๆสร้างขึ้น กรดอะมิโนแต่ละตัวจะถูกลำเลียงไปยังไรโบโซมโดยใช้ tRNA (โอนอาร์เอ็นเอ) tRNA จึงทำหน้าที่เป็นโมเลกุลเสริมในการสังเคราะห์โปรตีน ในฐานะที่เป็นโมเลกุล RNA อื่น rRNA (ไรโบโซมอาร์เอ็นเอ) มีส่วนเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของไรโบโซม

ตัวอย่างเพิ่มเติม ได้แก่ asRNA (antisense RNA) สำหรับควบคุมการแสดงออกของยีน hnRNA (อาร์เอ็นเอนิวเคลียร์ที่แตกต่างกัน) เป็นสารตั้งต้นของ mRNA ที่โตเต็มที่ไรโบไซม์สำหรับควบคุมยีนริโบไซม์สำหรับการเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีและอื่น ๆ อีกมากมาย โมเลกุลของ RNA จะต้องไม่คงที่เนื่องจากต้องใช้การถอดเสียงที่แตกต่างกันในเวลาที่ต่างกัน นิวคลีโอไทด์หรือโอลิโกเมอร์ที่แยกออกจะถูกใช้อย่างต่อเนื่องสำหรับการสังเคราะห์ RNA ใหม่ ตามสมมติฐานโลก RNA ของ Walter Gilbert โมเลกุล RNA เป็นสารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด แม้ในปัจจุบันพวกเขาจะเป็นเพียงพาหะของรหัสพันธุกรรมของไวรัสบางชนิด

โรค

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับโรคกรดไรโบนิวคลีอิกมีบทบาทสำคัญพอ ๆ กับไวรัสหลายชนิดมี RNA เป็นสารพันธุกรรมเท่านั้น นอกจากไวรัส DNA แล้วยังมีไวรัสที่มี RNA แบบเกลียวเดี่ยวหรือสองเส้น ภายนอกสิ่งมีชีวิตไวรัสจะไม่ทำงานอย่างสมบูรณ์ มันไม่มีการเผาผลาญของตัวเอง อย่างไรก็ตามหากไวรัสสัมผัสกับเซลล์ของร่างกายข้อมูลทางพันธุกรรมของ DNA หรือ RNA จะทำงาน ไวรัสเริ่มเพิ่มจำนวนตัวเองด้วยความช่วยเหลือของออร์แกเนลล์ของเซลล์เจ้าบ้าน

เซลล์โฮสต์ถูกโปรแกรมใหม่โดยไวรัสเพื่อสร้างส่วนประกอบของไวรัสแต่ละตัว สารพันธุกรรมของไวรัสเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์ มันรวมอยู่ใน DNA ของเซลล์โฮสต์โดยมีไวรัสตัวใหม่ถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไวรัสจะถูกปล่อยออกจากเซลล์ กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำ ๆ จนกว่าเซลล์จะตาย ในกรณีของไวรัส RNA ข้อมูลทางพันธุกรรมของ RNA จะถูกถ่ายทอดลงใน DNA โดยใช้เอนไซม์ reverse transcriptase Retroviruses เป็นไวรัสอาร์เอ็นเอรูปแบบพิเศษ ตัวอย่างเช่นไวรัส HI เป็นหนึ่งในรีโทรไวรัส ใน retroviruses เอนไซม์ reverse transcriptase ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมของ RNA แบบเกลียวเดี่ยวไปยัง DNA ของเซลล์โฮสต์

มีการสร้างไวรัสใหม่ซึ่งออกจากเซลล์โดยไม่ถูกทำลาย ไวรัสชนิดใหม่ก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งจะโจมตีเซลล์อื่นตลอดเวลา เรโทรไวรัสมีความอ่อนไหวต่อการกลายพันธุ์มากดังนั้นจึงยากที่จะต่อสู้ การรวมกันของส่วนประกอบหลายอย่างเช่น reverse transcriptase inhibitors และ protease inhibitors ถูกใช้เป็นการบำบัด