Hvað er DNA og RNA og hvert er hlutverk þeirra?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað er DNA og RNA og hvert er hlutverk þeirra?
DNA og RNA eru kjarnsýrur sem báðar eru afar mikilvægar fyrir allar lífverur, sú fyrri sem erfðaefni en sú síðari sem túlkandi erfðaboða.

Kjarnsýrur eru langar keðjusameindir settar saman úr einingum sem kallast kirni (núkleótíð). Hvert kirni er aftur sett saman úr sykru, fosfati og niturbasa. Í DNA eru ferns konar niturbasar, adenín( A), gúanín (G), cýtósín (C) og týmín (T). Í RNA eru líka ferns konar niturbasar, þrír þeir sömu og í DNA en í stað týmíns í DNA er basinn úrasíl í RNA. Sykrur DNA og RNA eru líka ólíkar. Í DNA er sykran deoxyríbósi en í RNA er ríbósi. Að öðru leyti eru keðjur DNA og RNA eins.

Í kjarnsýrukeðjunum skiptast á sykra og fosfat en niturbasarnir ganga útfrá sykrunum. DNA kemur yfirleitt fyrir sem tvöföld sameind, tvær paraðar keðjur. Keðjurnar parast þannig að A-kirni parast við T-kirni og G-kirni við C-kirni. Tvöfalda sameindin myndar gorm (helix). Í honum snúa niturbasarnir inn að miðju og þar tengjast þeir með svonefndum vetnistengjum, A við T og G við C. Þetta er hinn frægi DNA gormur sem Watson og Crick lýstu fyrst árið 1953. DNA-sameindirnar geta verið geysilangar, milljónir eða tugir milljóna kirna á lengd.

DNA er erfðaefni allra lífvera. Það kemur fyrir í litningum í dýrum sem og plöntum og er í frumukjarna. DNA-sameindir litninganna skiptast í starfseiningar sem kallaðar eru gen. Þær eftirmyndast með mikilli nákvæmni í hverri frumukynslóð þannig að hver afkvæmisfruma fær nákvæmlega sams konar DNA, það er að segja sams konar gen og foreldrisfruman. Mistök í eftirmyndun eru sjaldgæf en ef þau verða getur það haft alvarlegar afleiðingar. Arfgengar breytingar á erfðaefninu eru nefndar stökkbreytingar.

Flest gen ákvarða gerð prótína (próteina) en prótín eru helstu starfssameindir frumunnar. Þau hvata flest efnahvörf sem fram fara í frumunni og eru einnig notuð sem byggingarefni. Prótínin eru keðjusameindir líkt og kjarnsýrurnar, sett saman úr einingum sem nefnast amínósýrur. Þær eru af 20 mismunandi gerðum en í meðalstóru prótíni eru 300-400 amínósýrur. Með því að ráða gerð prótína stýra genin jafnframt flestum líffræðilegum eiginleikum frumu og lífveru. Þeir erfast með genunum.

Hvert er þá hlutverk RNA? Það er reyndar margvíslegt. RNA er ómissandi fyrir starfsemi gena. Þegar gen eru virk eru tekin af þeim RNA afrit, svokallað mRNA, sem síðan eru notuð sem nokkurs konar mót við myndun prótína. Þá ákvarða hver þrjú kirni mRNA-sameindar stöðu einnar amínósýru í prótíni. Það eru þó ekki amínósýrurnar sjálfar sem raðast á RNA-mótið heldur eru þær fluttar þangað á litlum RNA-sameindum, svonefndum tRNA-sameindum, sem tengjast mótinu. Þetta gerist á frumulíffærum sem nefnd eru ríbósóm. Þar er amínósýrukeðja prótínanna smíðuð. Ríbósóm eru byggð úr prótínum og RNA. RNA kemur því víða við sögu þegar erfðaboðum er komið til skila. Ekki hafa þó öll hlutverk þess verið upp talin.

RNA er erfðaefni vissra veira en veirur eru ekki taldar til lífvera. Þær þurfa lifandi frumur til að geta fjölgað sér. Margir halda að RNA hafi verið erfðaefni fyrstu lífvera jarðarinnar en DNA hafi tekið við á seinna þróunarstigi.

Mynd:

• Difference DNA RNA-EN.svg. Íslenskur texti settur inn af ritstjórn Vísindavefsins. Birt undir leyfinu CC BY-SA 3.0. (Sótt 18.03.2020).

...