Esplorare le origini della vita: Cos’è l’RNA?

Tutta la vita moderna sulla Terra usa tre diversi tipi di molecole biologiche che svolgono funzioni critiche nella cellula. Le proteine sono il cavallo di battaglia della cellula e svolgono diversi ruoli catalitici e strutturali, mentre gli acidi nucleici, DNA e RNA, trasportano le informazioni genetiche che possono essere ereditate da una generazione all’altra.

L’RNA, che sta per acido ribonucleico, è una molecola polimerica composta da uno o più nucleotidi. Un filamento di RNA può essere pensato come una catena con un nucleotide ad ogni anello della catena. Ogni nucleotide è composto da una base (adenina, citosina, guanina e uracile, tipicamente abbreviato in A, C, G e U), uno zucchero ribosio e un fosfato.

La struttura dei nucleotidi dell’RNA è molto simile a quella dei nucleotidi del DNA, con la differenza principale che la spina dorsale dello zucchero ribosio nell’RNA ha un gruppo idrossile (-OH) che il DNA non ha. Questo dà al DNA il suo nome: DNA sta per acido desossiribonucleico. Un’altra differenza minore è che il DNA usa la base timina (T) al posto dell’uracile (U). Nonostante le grandi somiglianze strutturali, il DNA e l’RNA svolgono ruoli molto diversi l’uno dall’altro nelle cellule moderne.

L’RNA gioca un ruolo centrale nel percorso dal DNA alle proteine, conosciuto come il “Dogma Centrale” della biologia molecolare. L’informazione genetica di un organismo è codificata come una sequenza lineare di basi nel DNA della cellula. Durante il processo noto come trascrizione, viene creata una copia RNA di un segmento di DNA, o RNA messaggero (mRNA). Questo filamento di RNA può poi essere letto da un ribosoma per formare una proteina. Gli RNA giocano anche ruoli importanti nella sintesi proteica, come sarà discusso nella sezione ribozima, così come nella regolazione dei geni.

Un’altra grande differenza tra DNA e RNA è che il DNA si trova di solito in una forma a doppio filamento nelle cellule, mentre l’RNA si trova di solito in una forma a filamento singolo, come mostrato nell’illustrazione qui sopra. La mancanza di un filamento appaiato permette all’RNA di piegarsi in complesse strutture tridimensionali. Il ripiegamento dell’RNA è tipicamente mediato dallo stesso tipo di interazioni base-base che si trovano nel DNA, con la differenza che i legami sono formati all’interno di un singolo filamento nel caso dell’RNA, piuttosto che tra due filamenti, nel caso del DNA.

Prossimo: Esplorare il mondo dell’RNA.

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