Vsebina
Pomembnost genetske kode je v njeni naravni sposobnosti, da sprožijo beljakovine, osnovne enote zgradbe in funkcije v vsaki živi celici. Vsi organizmi vsebujejo RNA ali DNA kot svojo genetsko kodo. Prvi organizmi so za izdelavo beljakovin uporabljali RNA ali ribonukleinsko kislino. Ko so se življenjske oblike povečevale, je DNK ali deoksiribonukleinska kislina nadomestila RNA kot skrivnostno sporočilo, da se celice prevajajo v življenjske procese, vendar je RNA ohranila posebne funkcije, povezane z DNK in proizvodnjo beljakovin. RNA lahko v nekaterih organizmih z manj učinkovitosti opravlja funkcije beljakovin in DNA.
Sestava in struktura
DNA je večja in obsežnejša struktura kot RNA. DNA vsebuje dve verigi, ki se dopolnjujeta in povezujejo s kemičnimi vezmi. RNA je sestavljena iz ene same verige. DNA je podobna spiralnim stopniščem, medtem ko je RNA le polovica stopnišča. RNA kot sestavni sladkor uporablja ribozo, medtem ko DNA uporablja deoksiribozo, ki je popolnoma enaka ribozi, minus kisikov atom.
Obe nukleinski kislini imata nukleotide, strukture, ki jih sestavljajo izmenične molekule sladkorja in fosfati, povezani z drugo molekulo - dušikovo bazo. Sladkorji in fosfati, ki se izmenjujejo, tvorijo "stopnice lestve". Dušikove baze (purini in pirimidini) visijo s sladkorno komponento. Tako DNA kot RNA vsebujeta purine adenin in gvanin. DNA uporablja pirimidin citozin in timin, medtem ko RNA uporablja citozin in uracil.
Funkcije
DNK ima v celicah edinstveno in osrednjo funkcijo: shranjevanje genetske informacijske kode. V celicah obstajajo tri različne vrste RNA, vsaka vrsta pa ima posebno strukturo in funkcijo. Messenger RNA (mRNA) nastane, ko mora celica proizvajati beljakovine. Med postopkom, imenovanim transkripcija, signal sproži verige DNA in mRNA nastane vzdolž posamezne verige DNA, nukleotid z nukleotidom. Posamezna veriga mRNA potuje do ribosoma. Ribosomska RNA ali rRNA je del ribosomov, struktur, v katerih se sintetizirajo beljakovine. Prenos RNA ali tRNA prenaša aminokisline - osnovne enote, ki tvorijo beljakovine - v ribosome, da se pritrdijo na verigo mRNA. Vsaka tRNA vsebuje eno samo določeno aminokislino. Beljakovine so zgrajene vzdolž verige mRNA, ena aminokislina naenkrat. Ko tRNA sprosti aminokislino, vzame drugo in se vrne na mesto sinteze beljakovin.
Porazdelitev
DNK najdemo v določenih predelih celic ali ostane znotraj jedra, kjer je zaščiten z jedrsko ovojnico. RNA, ki se pojavlja v večjem številu kot DNA, se razširi po celicah. MRNA ne obstaja, dokler signal iz jedra ne zahteva sinteze beljakovin in veriga mRNA začne nastajati pred vašim modelom DNA v jedru. Znotraj ribosomov rRNA zadrži beljakovine na mestu. Medtem molekule tRNA plavajo v citoplazmi - želatinasti snovi, ki tvori notranjost celice. Medtem ko verigo mRNA drži ribosom, se tRNA premika po citoplazmi in išče plavajoče aminokisline, specifične za določene enote tRNA.
Stabilnost
Zdi se, da je RNA predhodnica DNK, vendar se je sčasoma DNK izkazala za bolje prilagojeno nalogi shranjevanja genskega materiala. DNA je strukturno stabilnejša od RNA, deloma zaradi sestave sladkornega dela. Deoksiriboza, ki nima kisikovega atoma, ne reagira tako hitro kot riboza. Včasih molekule sladkorja izgubijo vezi z dušikovimi bazami: te napake se pogosteje dogajajo v RNA kot v DNK. Dvojna veriga DNA stabilizira tudi molekulo in preprečuje, da bi jo kemikalije zlahka uničile.
Ker je DNA sestavljena iz dveh pramenov, jo je mogoče popraviti z uporabo prizadetega sklopa, da sestavi novo nasprotno verigo. Med postopkom razmnoževanja se napake pogosteje pojavljajo pri podvajanju RNA kot v DNA. Nazadnje, energija, potrebna za prekinitev RNA, je manjša kot za razgradnjo DNA, kar pomeni, da je RNA lažje razbiti.
Posledice za viruse
Virus, ki velja za neživega, lahko za genetsko kodo uporablja DNA in RNA, vrsta nukleinske kisline pa bistveno spremeni moč virusa. Na splošno virusi RNA povzročajo nevarnejše bolezni. Ker je RNA manj stabilna kot DNA, se pretvori s hitrostjo 300-krat večjo od virusov DNA. Pogoste mutacije povzročijo, da se virusi RNA bolje prilagodijo imunskemu sistemu gostitelja. Virusi pogosto vstopijo v svoje gostitelje skozi telo z nekakšnim vmesnim transportom, imenovanim vektor. DNA virusi imajo več vektorskih omejitev kot virusi RNA, kar pomeni, da lahko več organizmov prenaša in prenaša viruse RNA. Poleg tega se virusi DNA ponavadi držijo gostitelja, medtem ko lahko virusi RNA okužijo širok spekter gostiteljev.