Ribonukleinsyre

De Ribonukleinsyre har en lignende struktur som deoksyribonukleinsyre (DNA). Som bærer av genetisk informasjon spiller det imidlertid bare en underordnet rolle. Som en buffer for informasjon fungerer den blant annet som en oversetter og sender av den genetiske koden fra DNA til protein.

Hva er ribonukleinsyre?

Ribonukleinsyre er forkortet på både engelsk og tysk som RNA utpekt. Strukturen ligner på DNA (deoxyribonucleic acid). I motsetning til DNA består den imidlertid bare av en streng. Oppgaven deres er blant annet overføring og oversettelse av den genetiske koden i proteinbiosyntese.

Imidlertid forekommer RNA i forskjellige former og oppfyller også forskjellige oppgaver. Kortere RNA-molekyler har ingen genetisk kode i det hele tatt, men er ansvarlige for transport av visse aminosyrer. Ribonukleinsyre er ikke så stabil som DNA fordi den ikke har noen langsiktig lagringsfunksjon for den genetiske koden. Når det gjelder mRNA, fungerer det for eksempel bare som en buffer til overføringen og oversettelsen er fullført.

Anatomi og struktur

Ribonukleinsyre er en kjede sammensatt av mange nukleotider. Nukleotidet består av en forbindelse mellom fosfatrester, sukker og nitrogenbase. Nitrogenbasene adenin, guanin, cytosin og uracil er hver bundet til en sukkerrest (ribose). Sukkeret er igjen forestret to steder med en fosfatrest og danner en bro med det.

Nitrogenbasen er i motsatt stilling fra sukkeret. Sukker og fosfatrester veksler og danner en kjede. Nitrogenbasene er derfor ikke direkte knyttet til hverandre, men sitter på siden av sukkeret. Tre påfølgende nitrogenbaser kalles trillinger og inneholder den genetiske koden for en spesifikk aminosyre. Flere trillinger på rad koder for et polypeptid eller proteinkjede.

I motsetning til DNA inneholder sukkeret en hydroksylgruppe i 2'-stillingen i stedet for et hydrogenatom. I tillegg byttes nitrogenbase-tymin ut mot uracil i RNA. På grunn av disse små kjemiske avvikene er RNA, i motsetning til DNA, vanligvis bare enstrenget. Hydroksylgruppen i ribose sikrer også at ribonukleinsyre ikke er like stabil som DNA. Montering og demontering må være fleksibel fordi informasjonen som skal overføres kontinuerlig endres.

Funksjon & oppgaver

Ribonukleinsyre utfører flere oppgaver. Som et langtidsminne for den genetiske koden, er det vanligvis uaktuelt. Bare i noen virus tjener RNA som bærer for genetisk informasjon. I de andre levende vesener blir denne oppgaven overtatt av DNA. RNA fungerer blant annet som en sender og oversetter av den genetiske koden i proteinbiosyntese.

MRNA er ansvarlig for dette. Oversatt, mRNA betyr messenger RNA eller messenger RNA. Den kopierer informasjonen om et gen og transporterer den til ribosomet, der et protein blir syntetisert ved hjelp av denne informasjonen. Tre tilstøtende nukleotider danner et såkalt kodon, som representerer en viss aminosyre. På denne måten bygges gradvis opp en polypeptidkjede av aminosyrer. De individuelle aminosyrene transporteres til ribosomet ved hjelp av tRNA (transfer RNA). TRNA fungerer dermed som et hjelpemolekyl i proteinbiosyntesen. Som et annet RNA-molekyl er rRNA (ribosomalt RNA) involvert i strukturen til ribosomene.

Ytterligere eksempler er asRNA (antisense RNA) for regulering av genuttrykk, hnRNA (heterogent nukleært RNA) som en forløper for modent mRNA, ribbeitches for genregulering, ribozymene for katalyse av biokjemiske reaksjoner og mange flere. RNA-molekylene må ikke være stabile fordi forskjellige transkripsjoner er nødvendige til forskjellige tider. De splittede nukleotider eller oligomerer blir stadig brukt for den nye syntesen av RNA. I følge Walter Gilberts RNA-verdenshypotese dannet RNA-molekylene forløperne til alle organismer. Selv i dag er de de eneste bærerne av den genetiske koden til noen virus.

Sykdommer

I forbindelse med sykdommer spiller ribonukleinsyrer en rolle i den grad mange virus bare har RNA som genetisk materiale. I tillegg til DNA-virus er det også virus med enkelt- eller dobbeltstrenget RNA. Utenfor en levende organisme er et virus fullstendig inaktivt. Det har ikke sitt eget stoffskifte. Imidlertid, hvis et virus kommer i kontakt med kroppsceller, aktiveres den genetiske informasjonen om dets DNA eller RNA. Viruset begynner å formere seg med hjelp av vertscellens organeller.

Vertscellen omprogrammeres av viruset for å produsere individuelle viruskomponenter. Det genetiske materialet til viruset kommer inn i cellekjernen. Det er der den blir innlemmet i vertscellens DNA, med stadig nye virus som genereres. Virusene blir utskrevet fra cellen. Prosessen gjentar seg til cellen dør. Når det gjelder RNA-virus, blir den genetiske informasjonen til RNA transkribert til DNAet ved hjelp av enzymet revers transkriptase. Retrovirus er en spesiell form for RNA-virus. For eksempel er HI-viruset et av retrovirusene. Også i retrovirus sikrer enzymet revers transkriptase overføringen av den genetiske informasjonen til det enstrengede RNA til vertscellens DNA.

Det genereres nye virus som forlater cellen uten å bli ødelagt. Det dannes stadig nye virus, som hele tiden angriper andre celler. Retrovirus er veldig utsatt for mutasjon og er derfor vanskelig å bekjempe. En kombinasjon av flere komponenter som revers transkriptasehemmere og proteasehemmere brukes som terapi.