Axit ribonucleic có cấu trúc tương tự như axit deoxyribonucleic (DNA). Tuy nhiên, nó chỉ đóng một vai trò nhỏ như một vật mang thông tin di truyền. Là một kho lưu trữ thông tin trung gian, nó phục vụ, cùng với các chức năng khác, như một người phiên dịch và truyền mã di truyền từ DNA sang protein.
Axit ribonucleic là gì?
Viết tắt bằng cả tiếng Anh và tiếng Đức, axit ribonucleic được gọi là RNA. Nó có cấu trúc tương tự như DNA (axit deoxyribonucleic). Tuy nhiên, không giống như DNA, nó chỉ bao gồm một sợi. Bên cạnh đó, nhiệm vụ của nó là truyền và dịch mã di truyền trong quá trình sinh tổng hợp protein. Tuy nhiên, RNA xuất hiện ở các dạng khác nhau và cũng hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau. RNA ngắn hơn phân tử hoàn toàn không có mã di truyền, nhưng chịu trách nhiệm vận chuyển một số amino axit. Axit ribonucleic không ổn định như DNA vì nó không có chức năng lưu trữ lâu dài đối với mã di truyền. Ví dụ, trong trường hợp của mRNA, nó chỉ đóng vai trò là nơi lưu trữ tạm thời cho đến khi quá trình chuyển giao và dịch mã hoàn tất.
Giải phẫu và cấu trúc
Axit Ribonucleic là một chuỗi bao gồm nhiều nucleotide. Nuclêôtit bao gồm một hợp chất giữa phốt phát phần còn lại, đường và nitơ căn cứ. Các nitơ căn cứ adenine, guanine, cytosine và uracil đều được gắn vào một đường dư lượng ( riboza). Các đường, đến lượt nó, được ester hóa với một phốt phát chất cặn bã ở hai nơi và tạo thành cầu nối với chất cặn bã sau này. Các nitơ bazơ nằm ở vị trí đối diện của đường. Đường và phốt phát các chất cặn bã xen kẽ nhau và tạo thành chuỗi. Nitơ căn cứ do đó không liên kết trực tiếp với nhau mà nằm ở phía bên của đường. Ba nitơ căn cứ liên tiếp được gọi là bộ ba và chứa mã di truyền cho một axit amin cụ thể. Một số bộ ba liên tiếp mã hóa chuỗi polypeptit hoặc chuỗi protein. Không giống như DNA, đường chứa một nhóm hydroxyl ở vị trí 2 ′ thay vì a khinh khí nguyên tử. Ngoài ra, thymine bazơ nitơ được trao đổi thành uracil trong RNA. Do những khác biệt nhỏ về mặt hóa học này, RNA, không giống như DNA, thường chỉ xảy ra trong một sợi đơn. Nhóm hydroxyl trong riboza cũng đảm bảo rằng axit ribonucleic không bền bằng DNA. Việc lắp ráp và tháo gỡ của nó phải linh hoạt vì thông tin cần chuyển liên tục thay đổi.
Chức năng và nhiệm vụ
Axit Ribonucleic thực hiện một số nhiệm vụ. Như một kho lưu trữ lâu dài cho mã di truyền, nó thường nằm ngoài dự đoán. Chỉ trong một số virus RNA đóng vai trò như một chất mang thông tin di truyền. Ở các sinh vật khác, nhiệm vụ này được thực hiện bởi DNA. Trong số những thứ khác, ARN hoạt động như một chất truyền và dịch mã di truyền trong quá trình sinh tổng hợp protein. MRNA chịu trách nhiệm cho việc này. Dịch ra, mRNA có nghĩa là RNA thông tin. Nó sao chép thông tin được tìm thấy trên một gen và vận chuyển nó đến ribosome, nơi một protein được tổng hợp với sự trợ giúp của thông tin này. Trong quá trình này, ba nucleotide liền kề tạo thành cái gọi là codon, đại diện cho một axit amin cụ thể. Theo cách này, một chuỗi polypeptit của amino axit được xây dựng từng bước. Cá nhân amino axit được vận chuyển đến ribosome nhờ tRNA (RNA vận chuyển). Trong quá trình này, tRNA do đó có chức năng như một phân tử phụ trợ trong quá trình sinh tổng hợp protein. Là một phân tử RNA khác, rRNA (RNA ribosome) tham gia vào quá trình lắp ráp ribosome. Các ví dụ khác bao gồm asRNA (antisense RNA) để điều chỉnh gen biểu hiện, hnRNA (RNA hạt nhân không đồng nhất) là tiền thân của mRNA trưởng thành, ribowitch để điều hòa gen, ribozyme để xúc tác các phản ứng sinh hóa, và nhiều hơn nữa. RNA phân tử có thể không ổn định vì cần các bảng điểm khác nhau vào các thời điểm khác nhau. Các nucleotide hoặc oligomer bị phân cắt liên tục được sử dụng để tái tổng hợp RNA. Theo giả thuyết về thế giới RNA của Walter Gilbert, RNA phân tử hình thành nên tiền thân của mọi sinh vật. Thậm chí ngày nay, chúng là vật mang mã di truyền duy nhất trong một số virus.
Bệnh
Trong bối cảnh bệnh tật, ribonucleic axit đóng một vai trò trong rất nhiều virus chỉ có RNA làm vật liệu di truyền của chúng. Như vậy, ngoài virut DNA, còn có các virut có ARN sợi đơn hoặc mạch kép. Bên ngoài cơ thể sống, vi rút hoàn toàn không hoạt động. Nó không có quá trình trao đổi chất, tuy nhiên, khi vi rút tiếp xúc với tế bào cơ thể, thông tin di truyền DNA hoặc RNA của nó sẽ được kích hoạt. Virus bắt đầu tự sinh sản với sự trợ giúp của các bào quan của tế bào chủ. Trong quá trình này, tế bào chủ được lập trình lại bởi vi rút để tạo ra các thành phần vi rút riêng lẻ. Vật chất di truyền của virut xâm nhập vào nhân tế bào. Ở đó, quá trình kết hợp của nó vào DNA của tế bào chủ diễn ra và các virut mới liên tục được sản sinh. Các vi rút được thải ra khỏi tế bào. Quá trình lặp lại cho đến khi tế bào chết. Trong vi rút RNA, enzyme sao chép ngược được sử dụng để phiên mã thông tin di truyền của RNA thành DNA. Retrovirus là một dạng virus RNA đặc biệt. Ví dụ, virus HI là một trong những loại virus retrovirus. Trong các retrovirus cũng vậy, enzym phiên mã ngược đảm bảo việc chuyển thông tin di truyền của RNA sợi đơn vào DNA của tế bào chủ. Các vi rút mới được tạo ra ở đó, chúng sẽ rời khỏi tế bào mà không bị tiêu diệt. Các vi rút mới luôn được hình thành, liên tục lây nhiễm sang các tế bào khác. Các retrovirus rất dễ gây đột biến và do đó rất khó để chống lại. Sự kết hợp của một số thành phần như chất ức chế men sao chép ngược và chất ức chế protease được sử dụng như điều trị.
