Inhoud
- Wat is RNA?
- RNA's Vier stikstofbasen
- Synthese van mRNA en tRNA
- Functie van mRNA
- Functie van tRNA
- Vertaling vindt plaats in Ribosomen
Ribonucleïnezuur (RNA) is een chemische verbinding die voorkomt in cellen en virussen. In cellen kan het worden onderverdeeld in drie categorieën: Ribosomal (rRNA), Messenger (mRNA) en Transfer (tRNA).Hoewel alle drie de soorten RNA kunnen worden gevonden in ribosomen, de eiwitfabrieken van cellen, richt dit artikel zich op de laatste twee, die niet alleen in ribosomen worden gevonden, maar vrij in de celkern (in cellen met kernen) en in het cytoplasma, het hoofdcelcompartiment tussen de kern en het celmembraan. De drie soorten RNA werken echter in overleg.
Wat is RNA?
mRNA en tRNA bestaan in ketens bestaande uit bouwstenen die RNA-nucleotiden worden genoemd. Elk van deze bouwnucleotiden bestaat uit een suiker genaamd ribose, een hoog-energetische chemische groep, fosfaat genoemd, en een van vier mogelijke "stikstofbasen" --- ringvormige of dubbelringige structuren waarvan de achtergrond niet alleen is opgebouwd uit koolstofatomen, maar ook uit veel stikstofatomen (zie figuur). Nucleotiden verbinden zich met elkaar door middel van de fosfaat- en suikergroepen, die een "ruggengraat" vormen waaraan de stikstofbasen zijn bevestigd, één voor elke ribosesuiker.
RNA's Vier stikstofbasen
In de meeste gevallen worden vier basen gevonden in RNA. Twee hiervan, adenine (A) en guanine (G), bevatten twee chemische ringen en worden purines genoemd. De andere twee, die elk een chemische ring bevatten, zijn cytosine (C) en uracil (U), en ze worden pyrimidines genoemd.
Synthese van mRNA en tRNA
mRNA en tRNA worden gesynthetiseerd door processen die "baseparing" en "transcriptie" worden genoemd, waarbij een RNA-keten wordt vastgelegd, naast een streng deoxyribonucleïnezuur (DNA). In bacteriën en archaea, twee van de drie hoofddivisies van het leven op aarde, vindt RNA-synthese plaats langs een enkel chromosoom (en georganiseerde structuur bestaande uit een DNA-streng en verschillende eiwitten). In de andere levensverdeling, eukarya, vindt RNA-synthese plaats in de kern, waar DNA is verpakt in een of meer chromosomen. Zowel mRNA als tRNA bevatten informatie in de vorm van specifieke sequenties van de vier mogelijke basen in elk van hun nucleotiden. Deze sequenties worden op hun beurt gesynthetiseerd op basis van de sequentie van nucleotiden in DNA, specifiek het gedeelte van het DNA (het gen genoemd) dat werd gebruikt om de RNA-streng te synthetiseren tijdens het basenpaarproces.
Functie van mRNA
Elk molecuul of keten van mRNA bevat instructies voor het verbinden van verschillende "aminozuren" in een peptideketen, die een eiwit wordt. Net zoals nucleotiden bouwstenen zijn voor RNA, zijn aminozuren bouwstenen voor eiwitten. Evolutie heeft een "genetische code" geproduceerd waarin elk van 20 aminozuren van het leven wordt gecodeerd door een reeks van drie stikstofbasen in RNA-nucleotiden. Aldus komt elk triplet van RNA-nucleotiden overeen met één aminozuur, en de sequentie van nucleotiden dicteert de sequentie van aminozuren die zullen worden gekoppeld in de peptideketen die een eiwit vormt. Terwijl in sommige gevallen een aminozuur kan worden weergegeven door meerdere nucleotidetripletten, codons genoemd, vertegenwoordigt elk codon op RNA slechts één aminozuur. Om deze reden wordt gezegd dat de genetische code 'gedegenereerd' is.
Functie van tRNA
Terwijl mRNA de "" bevat over hoe aminozuren in een keten te sequencen, is tRNA de feitelijke vertaler. Vertaling van de taal van RNA in de taal van eiwit is mogelijk, omdat er vele vormen van tRNA zijn, die elk een aminozuur vertegenwoordigen (eiwitbouwsteen) en in staat zijn om te koppelen met een RNA-codon. Aldus heeft bijvoorbeeld het tRNA-molecuul voor het aminozuur alanine een gebied of bindingsplaats voor alanine en een andere bindingsplaats voor de drie RNA-nucleotiden, het codon, voor alanine.
Vertaling vindt plaats in Ribosomen
Het proces van het vertalen van RNA-codonsequenties in aminozuursequenties en dus in specifieke eiwitten wordt eigenlijk "translatie" genoemd. Het komt voor in ribosomen, die zijn gemaakt van rRNA en een verscheidenheid aan eiwitten. Tijdens de vertaling passeert een streng mRNA door een ribosoom, zoals een ouderwetse cassetteband die door een bandlezer beweegt. Terwijl het mRNA doorloopt, binden tRNA-moleculen die het juiste aminozuur dragen aan het RNA-codon waaraan ze zijn gekoppeld en wordt de sequentie van aminozuren samengevoegd.