L'acido ribonucleico, o RNA, è un parente stretto dell'acido desossiribonucleico (DNA). Entrambe sono molecole contenenti una spina dorsale di zuccheri e fosfati alternati, con una delle quattro diverse basi nucleotidiche - molecole cicliche contenenti azoto - che pendono da ciascun gruppo zuccherino. Un gruppo di zucchero del DNA ha un atomo di ossigeno in meno rispetto a quello dello zucchero nell'RNA. Il DNA è il custode del codice genetico di una specie, ma un tipo di RNA è un messaggero temporaneo che trasporta una copia del codice dal DNA di una cellula al suo macchinario per la produzione di proteine.

Codice genetico del DNA

Il DNA è una molecola a doppio filamento. I due filamenti si legano l'un l'altro a causa dei legami atomici tra le basi nucleotidiche su ciascun filo, aiutati da altre forze leganti fornite da proteine ​​chiamate istoni. La sequenza di basi nucleotidiche lungo la lunghezza di un filamento di DNA è un codice per la produzione di proteine. Ogni tripletta di basi codifica per un amminoacido specifico, il blocco di base della proteina. Le quattro basi del DNA sono adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Le basi su un filamento di DNA sono abbinate alle basi sul suo filone sorella secondo regole severe: le coppie A devono essere abbinate a quelle di T e C devono essere abbinate a quelle di G. Pertanto, un filamento di DNA all'interno di una molecola a doppia elica è antiparallelo rispetto al filamento sorella, poiché le coppie di basi in ogni posizione sono complementari.

Tipi di RNA

La cellula produce RNA trascrivendo sezioni di molecole di DNA conosciute come geni. L'RNA ribosomiale (rRNA) è usato per costruire ribosomi, che sono le piccole fabbriche di produzione di proteine ​​della cellula. Trasferimento RNA (tRNA) agisce come un bus navetta per recuperare gli aminoacidi ai ribosomi, se necessario. È compito dell'RNA messaggero (mRNA) dire al ribosoma come costruire una proteina - cioè l'ordine in cui stringere gli aminoacidi su un filamento di proteine ​​in crescita. Per far sì che le proteine ​​emergano correttamente, l'mRNA deve trasmettere il codice genetico corretto dal DNA ai ribosomi.

Trascrizione

Per costruire una molecola di RNA, l'area attorno a un gene del DNA deve prima rilassarsi e il due filamenti devono separarsi temporaneamente. La separazione consente a un complesso enzimatico contenente RNA polimerasi di adattarsi a uno spazio e di collegarsi all'area di partenza del gene, o promotore, su uno dei due filamenti. Il complesso si attacca solo al "filo modello", non al "filo sensibile" complementare. Muovendosi lungo il filo della sagoma del DNA una base alla volta, il complesso aggiunge basi nucleotidiche complementari al filamento crescente di RNA. L'enzima osserva le regole di accoppiamento di base con un'eccezione: usa la base uracile (U) invece della base T. Ad esempio, se il complesso incontra la sequenza di basi AATGC sul filamento di DNA template, aggiunge basi nucleotidiche nella sequenza UUACG al filamento di RNA. In questo modo, il filamento di RNA corrisponde al gene sul filamento di senso e completa il gene sul filo del modello. Completata la trascrizione, la cellula aggiunge sequenze a ciascuna estremità di un filamento di mRNA grezzo, chiamato trascritto primario, per proteggerlo dall'attacco enzimatico, rimuove le porzioni indesiderate e quindi invia il filamento maturo fuori per trovare un buon ribosoma.
< h2> Traduzione

La molecola di mRNA appena codificata viaggia verso un ribosoma, dove si attacca a un sito di legame. Il ribosoma legge la prima tripletta, o codone, di basi di mRNA e afferra una molecola di tRNA-amminoacido che ha un anti-codone complementare di basi. Invariabilmente, il primo codice mRNA è AUG, che codifica per l'amminoacido metionina. Pertanto, il primo tRNA contiene l'UAC anti-codone e ha una molecola di metionina al seguito. Il ribosoma ritaglia la metionina dal tRNA e la attacca a un sito specifico sul ribosoma. Il ribosoma legge quindi il prossimo codone di mRNA, afferra un tRNA con un anti-codone complementare e allega il secondo amminoacido alla molecola di metionina. Il ciclo si ripete fino a quando la traduzione è completa, a quel punto il ribosoma rilascia la proteina appena coniata che è stata codificata dal filamento dell'mRNA.