Рибонуклеинова киселина

Рибонуклеиновата киселина (РНК), позната още на немски като РНК, е молекула, съставена от веригите на няколко нуклеотида (основни градивни елементи на нуклеинова киселина). Той се намира в ядрото и цитоплазмата на клетките на всеки жив организъм. Освен това, той присъства в някои видове вируси. Основната функция на РНК в биологичната клетка е превръщането на генетичната информация в протеини (биосинтез на протеини / ново образуване на протеини в клетките, транскрипция / синтез на РНК с използване на ДНК като шаблон и транслация / синтез на протеини в клетките на живите организми, което се извършва в рибозоми според генетичната информация). За разлика от ДНК, структурата на формата не е двойна спирала, а единична спирала, единична верига, която циркулира сама по себе си. Всеки нуклеотид в РНК има три компонента. Сред тях са четирите нуклеинови бази (аденин, цитозин, гуанин и урацил), които често се съкращават с първоначалните си букви, както в ДНК. Нуклеиновата основа урацил се различава от нуклеиновата основа тимин от ДНК само с допълнителна метилова група. Другите два компонента на РНК са въглехидратите рибоза и фосфат остатък. За разлика от дезоксирибозата в ДНК, рибоза на РНК има хидроксилна група (функционална група, състояща се от а вода намлява кислород атом) вместо единичен водород атом, който осигурява по-малка стабилност за РНК. Както при ДНК, нуклеотидите са свързани помежду си в редуване захар-фосфат верига чрез молекулярно свързване. РНК се синтезира чрез катализиране на ензим от РНК полимераза. Настъпва процес, наречен транскрипция, като се използва ДНК като шаблон. В това, което се нарича иницииране на транскрипция, РНК полимеразата се прикрепя към ДНК последователност, наречена промотор. Промоторът е протеин, разположен върху ДНК, който позволява на ензима от РНК полимеразата да го разцепи. Ензимът се движи по ДНК и се образува нова, растяща РНК верига, към която постепенно се добавя нуклеотид. Когато ензимът достигне терминатора, т.е. края на ДНК сегмент, синтезът се прекратява и РНК полимеразата се отделя от ДНК. Има няколко форми на РНК, които изпълняват специфични функции в клетката и играят роля в биосинтезата на протеини (образуване на нов протеин). Сред тях четири често срещани форми на РНК са от голямо значение:

  • MRNA (messenger RNA) играе съществена роля в биосинтеза на протеини в клетка (транслация), транспортирайки информация за протеин от ДНК до рибозоми. В този процес аминокиселинната последователност на ДНК трябва да съвпада с трите нуклеотида на РНК.
  • ТРНК (трансферна РНК) е РНК, чиято молекули от РНК верига се състоят само от около 80 нуклеотида. Той има за задача да медиира правилната аминокиселинна последователност по време на транслация на съответната иРНК последователност.
  • РРНК (рибозомната РНК) има за задача да транспортира аминокиселини към рибозоми, органела, важна за сглобяването на протеини. В рамките на рибозомите той осигурява транслация на иРНК в така наречените полипептиди (пептид, състоящ се от 10 до 100 аминокиселини). Среща се в ядрото, цитоплазмата, а също и в пластидите (клетъчни органели на растенията и водораслите).
  • MiRNA (микро РНК) е некодиращ регион на mRNA, дълъг само около 25 нуклеотида, открит както при животни, така и при растения. Играе важна роля в промоцията (увеличаване на експресията) и инхибирането (намаляване на експресията) на ген изразяване.

Първото, съществено изследване на РНК започва през 1959 г. от Северо Очоа и Артър Корнберг, които разпознават нейния синтез от РНК полимераза. През 1989 г. РНК молекули е установено, че имат каталитична активност.