Acid ribonucleic

Acid ribonucleic are o structură similară cu acidul dezoxiribonucleic (ADN). Ca purtător de informații genetice, acesta joacă doar un rol subordonat. Ca tampon pentru informații, servește, printre altele, ca traducător și transmițător al codului genetic de la ADN la proteine.

Ce este acidul ribonucleic?

Acidul ribonucleic este prescurtat atât în ​​engleză cât și în germană ca ARN desemnat. Structura sa este similară cu cea a ADN-ului (acid dezoxiribonucleic). Spre deosebire de ADN, acesta constă doar dintr-o singură catenă. Sarcina lor este, printre altele, transmiterea și traducerea codului genetic în biosinteza proteinelor.

Cu toate acestea, ARN apare sub diferite forme și îndeplinește, de asemenea, sarcini diferite. Moleculele de ARN mai scurte nu au deloc cod genetic, dar sunt responsabile pentru transportul anumitor aminoacizi. Acidul ribonucleic nu este la fel de stabil ca ADN-ul, deoarece nu are funcții de stocare pe termen lung pentru codul genetic. În cazul mRNA, de exemplu, servește doar ca un tampon până la transmiterea și traducerea.

Anatomie și structură

Acidul ribonucleic este un lanț compus din multe nucleotide. Nucleotida constă dintr-o legătură între reziduurile de fosfat, zahărul și baza de azot. Bazele de azot adenină, guanină, citozină și uracil sunt legate fiecare de un reziduu de zahăr (riboza). Zahărul este, la rândul său, esterificat în două locuri cu un reziduu de fosfat și formează o punte cu acesta.

Baza de azot se află în poziție opusă față de zahăr. Reziduurile de zahăr și fosfați alternează și formează un lanț. Prin urmare, bazele de azot nu sunt legate direct între ele, ci stau pe partea zahărului. Trei baze consecutive de azot sunt numite triplete și conțin codul genetic pentru un aminoacid specific. Câteva triplete dintr-un rând codifică un polipeptid sau un lanț proteic.

Spre deosebire de ADN, zahărul conține o grupare hidroxil în poziția 2 'în loc de un atom de hidrogen. În plus, timina de bază azotată este schimbată pentru uracil în ARN. Din cauza acestor mici abateri chimice, ARN, spre deosebire de ADN, este de obicei doar cu o singură catenă. Grupul hidroxil din riboză asigură, de asemenea, că acidul ribonucleic nu este la fel de stabil ca ADN-ul. Asamblarea și demontarea trebuie să fie flexibile, deoarece informațiile care trebuie transmise se schimbă constant.

Funcție și sarcini

Acidul ribonucleic îndeplinește mai multe sarcini. Ca o memorie de lungă durată a codului genetic, aceasta este, de obicei, în afara problemei. Numai în unele virusuri ARN servește ca purtător de informații genetice. În celelalte ființe vii această sarcină este preluată de ADN. ARN funcționează, printre altele, ca transmițător și traducător al codului genetic în biosinteza proteinelor.

ARNm este responsabil pentru acest lucru. Tradus, mRNA înseamnă ARN mesager sau ARN mesager. Copiază informația unei gene și o transportă la ribozom, unde o proteină este sintetizată folosind aceste informații. Trei nucleotide adiacente formează un așa-numit codon, care reprezintă un anumit aminoacid. În acest fel, un lanț polipeptidic de aminoacizi este construit treptat. Aminoacizii individuali sunt transportați la ribozom cu ajutorul ARNt (ARN de transfer). ARNt funcționează astfel ca o moleculă auxiliară în biosinteza proteinelor. Ca o altă moleculă de ARN, ARNR (ribosomal ARN) este implicat în structura ribozomilor.

Alte exemple sunt asRNA (ARN antisens) pentru reglarea expresiei genice, hNRNA (ARN nuclear eterogen) ca precursor al mARN-ului matur, ribovitches pentru reglarea genelor, ribozimele pentru cataliza reacțiilor biochimice și multe altele. Moleculele ARN nu trebuie să fie stabile, deoarece sunt necesare transcrieri diferite la momente diferite. Nucleotidele despărțite sau oligomerele sunt utilizate în mod constant pentru noua sinteză a ARN. Conform ipotezei lumii ARN ale lui Walter Gilbert, moleculele de ARN au format precursorii tuturor organismelor. Chiar și astăzi sunt singurii purtători ai codului genetic al unor viruși.

boli

În legătură cu bolile, acizii ribonucleici joacă un rol în măsura în care multe virusuri au ARN doar ca material genetic. În plus față de virusurile ADN, există și viruși cu ARN monocatenar sau dublu. În afara unui organism viu, un virus este complet inactiv. Nu are propriul său metabolism. Cu toate acestea, dacă un virus intră în contact cu celulele corpului, informațiile genetice ale ADN-ului sau ARN-ului său sunt activate. Virusul începe să se înmulțească cu ajutorul organulelor celulei gazdă.

Celula gazdă este reprogramată de virus pentru a produce componente individuale ale virusului. Materialul genetic al virusului ajunge în nucleul celular. Acolo este încorporat în ADN-ul celulei gazdă, noi viruși fiind generați constant. Virusii sunt descărcați din celulă. Procesul se repetă până când celula moare. În cazul virusurilor ARN, informațiile genetice ale ARN sunt transcrise în ADN utilizând transcriptaza inversă a enzimei. Retrovirusurile sunt o formă specială a virusurilor ARN. De exemplu, virusul HI este unul dintre retrovirusuri. De asemenea, în retrovirusuri, transcriptaza inversă enzimatică asigură că informațiile genetice ale ARN monocatenare sunt transferate în ADN-ul celulelor gazdă.

Acolo se generează noi virusuri care părăsesc celula fără a fi distruse. Se formează în mod constant viruși noi, care atacă în mod constant alte celule. Retrovirusurile sunt foarte susceptibile la mutație și, prin urmare, sunt dificil de combătut. Ca terapie se utilizează o combinație a mai multor componente, cum ar fi inhibitori de transcriptază inversă și inhibitori de protează.