L'acido desossiribonucleico e l'acido ribonucleico - DNA e RNA - sono molecole strettamente correlate che partecipano alla trasmissione e all'espressione di informazioni genetiche. Entrambi consistono in catene molecolari contenenti unità alternate di zucchero e fosfato. Le molecole contenenti azoto, chiamate basi nucleotidiche, pendono da ciascuna unità di zucchero. Le diverse unità di zucchero nel DNA e nell'RNA sono responsabili delle differenze tra i due biochimici.

Struttura fisica

Il ribosio, lo zucchero dell'RNA, ha una struttura ad anello disposta come cinque atomi di carbonio e uno atomo di ossigeno. Ogni carbonio si lega a un atomo di idrogeno e un gruppo idrossile, che è una molecola di un ossigeno e un atomo di idrogeno. Il desossiribosio è identico all'RNA tranne che un carbonio si lega a un atomo di idrogeno anziché a un gruppo ossidrile. Questa differenza indica che due filamenti di DNA possono formare una struttura a doppia elica mentre l'RNA rimane come un singolo filamento. La struttura a doppia elica del DNA è molto stabile, dandole la possibilità di codificare le informazioni a lungo. La cellula crea l'RNA quando necessario durante il processo di trascrizione, ma il DNA è auto-replicante.

Basi dei nucleotidi

Ciascuna unità di zucchero in DNA e RNA si lega a una delle quattro basi nucleotidiche. Sia il DNA che l'RNA usano le basi A, C e G. Tuttavia, il DNA usa la base T mentre l'RNA usa invece la base U. La sequenza di basi lungo i filamenti di DNA e RNA è il codice genetico che indica alla cellula come produrre proteine. Nel DNA, le basi di ciascun filo si legano alle basi sull'altro filo, formando la struttura a doppia elica. Nel DNA, le A possono legarsi solo a T e le C possono legarsi solo a G. La struttura di un'elica del DNA è conservata in un bozzolo di proteina-RNA chiamato cromosoma.

Ruoli nella trascrizione

La cellula produce proteine ​​trascrivendo il DNA in RNA e quindi traducendo l'RNA in proteine. Durante la trascrizione, una porzione della molecola di DNA, chiamata gene, è esposta ad enzimi che assemblano filamenti di RNA secondo le regole di legame alla base del nucleotide. L'unica differenza è che le basi del DNA A si legano alle basi dell'RNA U. L'enzima RNA polimerasi legge ogni base di DNA in un gene e aggiunge la base di RNA complementare al filamento di RNA in crescita. In questo modo, l'informazione genetica del DNA viene trasmessa all'RNA.

Altre differenze

La cellula usa anche un secondo tipo di RNA per produrre ribosomi, che sono piccole fabbriche che producono proteine. Un terzo tipo di RNA aiuta a trasferire gli aminoacidi a fili di proteine ​​in crescita. Il DNA non ha alcun ruolo nella traduzione. I gruppi idrossilici extra di RNA lo rendono una molecola più reattiva che è meno stabile in condizioni alcaline rispetto al DNA. La struttura tesa di una doppia elica del DNA lo rende meno vulnerabile all'azione enzimatica, ma l'RNA è più resistente ai raggi ultravioletti.