Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA und RNA
Nukleinsäuren bilden die Bausteine aller lebenden Organismen. Sie sind eine Gruppe komplexer Verbindungen linearer Ketten monomerer Nukleotide, bei denen jedes dieser Nukleotide aus einem Phosphatrückgrat, Zucker und einer stickstoffhaltigen Base besteht. Sie sind an der Aufrechterhaltung, Replikation und Expression erblicher Informationen beteiligt. Zwei der berühmten sind DNA (Desoxyribonukleinsäure) und RNA (Ribonukleinsäure). Die DNA ist ehrfurchtwürdig und hält den Schlüssel zur Vererbung., RNA ist genauso beeindruckend, wie es so ziemlich die Show läuft, mit DNA als Hauptstern. Zusammen sorgen diese Moleküle dafür, dass die DNA repliziert, der Code übersetzt, exprimiert und die Dinge dorthin gehen, wo sie hingehen sollen. DNA und RNA sind einander sehr ähnlich, während sie es auch schaffen, sich genau richtig zu unterscheiden.
Einführung von DNA und RNA
Sind Sie ausreichend über Genetik ausgeflippt; und im weiteren Sinne, dieses Machtpaar (DNA und RNA), was sie sind, was sie tun und die Auswirkungen ihrer Aktivität? Die meisten Menschen werden von der Genetik überwältigt., Fürchte dich also nicht, hier werden wir eine einfache Einführung in die Ähnlichkeiten zwischen DNA und RNA und ihre Unterschiede geben und dann versuchen, diese an ihre Funktionen und Partnerschaft zu binden. Auf diese Weise verstehen Sie die Grundlagen, bevor Sie versuchen, in die komplizierten und detaillierten Rollen der einzelnen einzutauchen. Aufgrund ihrer verflochtenen Schicksale in Form des zentralen Dogmas (Abbildung 1) werden wir sowohl die Unterschiede als auch die Ähnlichkeiten gleichzeitig diskutieren.
Das zentrale Dogma
Das zentrale Dogma erklärt den Fluss des genetischen Codes von DNA durch alle drei Arten RNA Protein zu machen. Wie Sie daraus erkennen können, enthalten DNA und RNA beide einen chemischen Code, der für die Bildung von Proteinen von zentraler Bedeutung ist. Ohne den einen würde der Fluss dieser Informationen zusammenbrechen, und das wäre das Ende des Lebens, wie wir es kennen.,
Die DNA-und RNA-Strukturen
Strukturell sind diese Moleküle mit wenigen Unterschieden sehr ähnlich (Abbildung 2). Sie bestehen beide aus Monomeren, die Nukleotide genannt werden. Nukleotide beziehen sich einfach auf stickstoffhaltige Basen, Pentosezucker zusammen mit dem Phosphatrückgrat.
Sowohl DNA als auch RNA haben jeweils vier stickstoffhaltige Basen—drei davon teilen sie (Cytosin, Adenin und Guanin) und eine, die sich zwischen den beiden unterscheidet (RNA hat Uracil, während DNA Thymin hat). Die Paarung dieser Basen ist die gleiche zwischen diesen Nukleinsäuren; nämlich Guaninbindungen mit Cytosin während Adeninbindungen mit Thymin oder mit Uracil im Fall von RNA. Zweitens ist DNA doppelsträngig, während RNA einzelsträngig ist. Drittens ist DNA strukturell stabiler als RNA., Die vergleichsweise geringe Instabilität ermöglicht es, RNA flexibel und zugänglicher zu machen und kann somit zu sinnvollen Strukturen zusammenfalten, eine Eigenschaft, die in den Proteinen RNA voll geschätzt werden kann. Schließlich enthalten beide einen Pentosezucker; DNA ist eine Desoxyribose, ein Merkmal, das sich auf den Wasserstoff bezieht, bei dem sich die Hydroxylgruppe auf der Ribose des RNA-Moleküls befindet (Abbildung 3).
Eine der bedeutendsten Ähnlichkeiten zwischen DNA und RNA besteht darin, dass beide ein Phosphatrückgrat haben, an das sich die Basen anlagern., Aufgrund der Phosphatgruppe ist dieses Rückgrat negativ geladen—eine Qualität, die viele Gentechniken schätzen und ausnutzen.
Geburt, Tod und Aufrechterhaltung von RNA und DNA
RNA wird während der gesamten Lebensdauer von Zellen kontinuierlich hergestellt und abgebaut, während die DNA-Integrität entscheidend ist. Stattdessen wird DNA kontinuierlich einer DNA-Replikation unterzogen, um diese Integrität über Zellen hinweg sicherzustellen. Der Körper arbeitet auf verschiedene Weise, um die Sicherheit dieser Struktur zu gewährleisten, indem er kontinuierlich alle DNA-spaltenden Enzyme in Schach hält. Die RNA-intrinsische Funktion hängt von ihrer Zugänglichkeit, Flexibilität und Entbehrlichkeit ab., Daher machen alle „Schwächen“, die in dieser Struktur vorhanden sind, sie so wichtig und lebenswichtig für den Erfolg von DNA-Aufgaben.
DNA-und RNA-Abhängigkeit, Regeneration und Replikation
Aufgrund der fragilen Natur der DNA befindet es sich innerhalb des Kerns, in dem es geschützt ist. DNA und RNA bilden die perfekten Partner in der Kriminalität, deren Hauptfunktionen darin bestehen, die Genexpression und Proteinsynthese sicherzustellen. RNA wird sowohl im Kern als auch im Zytoplasma gefunden, auf diese Weise kann die DNA-Nachricht vom Kern zu den Zielen übertragen werden., RNA ist nicht so zerbrechlich und kann es sich als solche leisten, sich auf eine Weise zu bewegen, die DNA nicht kann. Weil RNA sich so viel bewegen muss und viele Funktionen bei der Synthese von Proteinen erfüllt, werden verschiedene Arten von RNA synthetisiert, und es gibt eine Arbeitsteilung zwischen ihnen. Die drei verschiedenen Arten von RNA, die mit dem zentralen Dogma assoziiert sind, sind Messenger-RNA (mRNA), Transporter-RNA (tRNA) und ribosomale RNA (rRNA).
DNA ist autark und liefert eine Vorlage für ihre DNA-Replikation und die Informationen für die RNA-Synthese., Die Antiparallel-Natur der DNA macht es so, dass jeder Strang (Antiparallel und parallel) als Schablone dienen kann und sich mit Hilfe zahlreicher Proteine selbst duplizieren kann. Dies ist besonders wichtig, da beim Erstellen neuer Zellen alle Kopien voneinander sein müssen.
Ort, Ort, Ort
DNA ist ein fragiles Molekül, das die Grundlage für die meisten, wenn nicht alle biologischen Funktionen bildet. Wie bereits erwähnt, befindet es sich aufgrund seiner zerbrechlichen Natur im Kern, in dem es geschützt ist., Einige DNA findet sich auch in Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten—denken Sie an die ENDOSYMBIOTISCHE THEORIE, um dies zu verstehen (eine Geschichte für einen anderen Tag). Da DNA ihre Integrität bewahren muss, ist es äußerst wichtig sicherzustellen, dass sie einer minimalen Gefahr ausgesetzt ist, und um dies zu gewährleisten, ist sie auf den Kern beschränkt, in dem mehrere Proteine mit ihrer Sicherheit betraut sind, während RNA dafür sorgt, dass die Funktionen der DNA erfüllt sind.
Uracil und Thymin, Welches ist Besser?
Uracil und Thymin dienen in Form und Funktion mit einem wichtigen Unterschied—der Methylgruppe (Abbildung 5 und Abbildung 6). Thymin ist energetisch anstrengend zu machen, während Uracil leicht durch Desaminierung von Cytosin zusammengesetzt werden kann. Uracil ist flighty und freundlich, gelegentlich Paarung mit jeder anderen Basis, einschließlich sich selbst., Für die Integrität der DNA wird Uracil daher zu einer unklugen Wahl—daher Thymin. Warum ist es für RNA in Ordnung, Uracil zu verwenden, fragen Sie? Nun, aufgrund seiner Einwegnatur soll RNA nicht für Langlebigkeit hergestellt werden, daher kann billigeres Material während seiner Montage verwendet werden.
Um doppelsträngig oder einzelsträngig zu sein, ist die Frage
Warum ist DNA doppelsträngig? Und wenn das eine gute Idee ist, warum macht RNA das nicht auch? Wieder einmal ist die Integrität der DNA so wichtig, dass es bei so ziemlich allem darum geht, sie sicher zu halten., Die Ordnung und Assemblage der stickstoffhaltigen Basen sind das, worum es im genetischen Code geht, alles um ihn herum geht—wieder einmal—darum, ihn sicher zu halten. Daher wäre es, wie Sie sich vorstellen können, nicht ratsam, diesen wertvollen Code offen zu lassen. Eine Möglichkeit, sicherzustellen, dass es dann verborgen ist, besteht darin, dass sich ergänzende strategisch gegenüberstehen, die benachbarten vom Rückgrat zusammengehalten und dann fest in Chromosomen gepackt werden. Auf diese Weise können alle harten Gefahren im Kern nicht auf den genetischen Code zugreifen und ihn mutieren.,
Das Vorhandensein von zwei Strängen liefert auch den Beweis, gegen den der andere Strang überprüft und fixiert werden kann. Warum macht RNA nicht dasselbe? Nun, wieder einmal hängt RNA nicht lange genug herum, um solche Sicherheitsvorkehrungen zu gewährleisten, es wäre eine Verschwendung von Energie und Raum—und wie wir alle wissen, ist Energie (ATP) ein kostbares Gut in der molekularen Funktion der Zelle (eine andere Geschichte für einen anderen Tag). Darüber hinaus dient RNA als Vorlage, gegen die der Code für Protein getragen werden kann, daher sind exponierte Basen für diese Funktion leicht verfügbar.,
Was sind die Unterschiede zwischen Desoxyribose und Oxyribosezucker?
Das Fehlen des einen Sauerstoffs verringert die Reaktivität der DNA und stellt sicher, dass sie nicht dort involviert ist, wo sie nicht sein sollte, wodurch das Risiko eines Abbruchs verringert wird. Angesichts der Tatsache, dass die Mehrheit, wenn nicht alle RNA-Funktionen davon abhängen, dass sie ausgelastet und hyperreaktiv sind, ist es genauso gut, dass sie diesen Sauerstoff beibehält, um maximale Funktionalität zu gewährleisten. Sie können sich Messenger-RNA als EIN-und Ausschalter der Genexpression vorstellen, und das Vorhandensein/Fehlen dieses Sauerstoffs ist für diese Funktion von zentraler Bedeutung.,
Zusammenfassung und Schlussfolgerung
Hoffentlich haben diese Informationen Ihren Kopf nicht zum Drehen gebracht. Wenn ja, finden Sie unten eine kurze Zusammenfassung. Beide Moleküle enthalten ein Phosphatrückgrat und bestehen aus Nukleotiden. DNA trägt alle Informationen, die für die DNA-Replikation benötigt werden, und überträgt neue Informationen auf neue Zellen. Diese Informationen werden auch benötigt, um Proteine herzustellen, die der Körper für verschiedene Zwecke benötigt, einschließlich der Regulierung der DNA-Replikation. RNA wird aus der DNA transkribiert, um diese Proteine herzustellen (das zentrale Dogma, Abbildung 1)., RNA wird innerhalb des Kerns transkribiert und verarbeitet und bewegt sich dann durch die Kernporen zur Proteintranslation im Zytoplasma. In diesem Sinne sind DNA und RNA die perfekten Partner in der Kriminalität. Was DNA nicht kann, was RNA kann und was DNA nicht kann, was RNA nicht kann. Was aus dieser perfekten Partnerschaft resultiert, ist, dass die einzelsträngige RNA aus der doppelsträngigen DNA hergestellt werden kann. Der Kern begrenzte DNA kann seine Botschaft an den Rest der Zelle mit Hilfe der RNA senden, die sich frei durch die Zelle bewegt., Die „Gefahren“, mit denen die RNA konfrontiert ist, bedeuten, dass sie möglicherweise neu erstellt und kontinuierlich zerstört werden muss oder muss, DNA bietet die Plattform für die Wiedergeburt dieses Moleküls. Nach allem, DNA und RNA unterscheiden sich in genau der richtigen Menge, während sie auch genau richtig ähnlich sind und hoffentlich wurde dieser Punkt hier deutlich gemacht.
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