Elämän alkuperän tutkiminen: Mikä on RNA?

Kaikki nykyaikainen elämä maapallolla käyttää kolmea erityyppistä biologista molekyyliä, joilla kullakin on solussa kriittisiä tehtäviä. Proteiinit ovat solun työjuhta, ja ne hoitavat monipuolisia katalyyttisiä ja rakenteellisia tehtäviä, kun taas nukleiinihapot, DNA ja RNA, kuljettavat geneettistä tietoa, joka voi periytyä sukupolvelta toiselle.

RNA, joka on lyhenne sanoista ribonukleiinihappo (ribonucleic acid), on yhdestä tai useammasta nukleotidista koostuva polymeerinen molekyyli. RNA:n säike voidaan ajatella ketjuna, jossa jokaisessa ketjun lenkissä on nukleotidi. Kukin nukleotidi koostuu emäksestä (adeniinista, sytosiinista, guaniinista ja urasiilista, yleensä lyhenteet A, C, G ja U), riboosisokerista ja fosfaatista.

RNA-nukleotidien rakenne on hyvin samankaltainen kuin DNA-nukleotidien, ja suurin ero on se, että RNA:n riboosisokerin selkärangassa on hydroksyyliryhmä (-OH), jota DNA:ssa ei ole. Tämä antaa DNA:lle sen nimen: DNA tarkoittaa deoksiribonukleiinihappoa. Toinen pieni ero on se, että DNA käyttää urasiilin (U) sijasta tymiiniä (T). Huolimatta suurista rakenteellisista yhtäläisyyksistä DNA:lla ja RNA:lla on hyvin erilaiset tehtävät nykyaikaisissa soluissa.

RNA:lla on keskeinen rooli DNA:sta proteiineihin johtavassa reitissä, joka tunnetaan molekyylibiologian ”keskusdogmana”. Eliön geneettinen informaatio on koodattu lineaarisena emäsjaksona solun DNA:ssa. Transkriptioksi kutsutun prosessin aikana DNA:n osasta syntyy RNA-kopio eli sanansaattaja-RNA (mRNA). Ribosomi voi sitten lukea tämän RNA-juosteen ja muodostaa siitä proteiinin. RNA:lla on myös tärkeä rooli proteiinisynteesissä, kuten ribotsyymiä käsittelevässä osiossa käsitellään, sekä geenien säätelyssä.

Muutama merkittävä ero DNA:n ja RNA:n välillä on se, että DNA on soluissa yleensä kaksijuosteisena, kun taas RNA on tyypillisesti yksijuosteisena, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty. Parisäikeen puuttumisen ansiosta RNA voi taittua monimutkaisiksi kolmiulotteisiksi rakenteiksi. RNA:n taittumista välittävät tyypillisesti samantyyppiset emäs-emäs-vuorovaikutukset kuin DNA:ssa, sillä erotuksella, että RNA:n tapauksessa sidokset muodostuvat yhden säikeen sisällä eikä kahden säikeen välille, kuten DNA:n tapauksessa.

Seuraava: RNA-maailman tutkiminen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.