Verschillen tussen DNA en RNA

Alle organismen hebben nucleïnezuren. Ze zijn misschien niet zo bekend onder deze naam, maar als ik 'DNA' zeg, kunnen dingen veranderen.

De genetische code wordt als een universele taal beschouwd omdat deze door alle soorten cellen wordt gebruikt om de informatie over zijn functies en structuren op te slaan, daarom gebruiken zelfs virussen het om bestaan.

In het artikel zal ik me concentreren op verduidelijk de verschillen tussen DNA en RNA om ze beter te begrijpen.

• Gerelateerd artikel: "Genetica en gedrag: bepalen genen hoe we handelen?”

Wat zijn DNA en RNA?

Er zijn twee soorten nucleïnezuren: deoxyribonucleïnezuur, afgekort als DNA of DNA in de Engelse nomenclatuur, en ribonucleïnezuur (RNA of RNA). Deze elementen worden gebruikt om kopieën te maken van cellen, die in sommige gevallen de weefsels en organen van levende wezens zullen vormen, en in andere gevallen eencellige levensvormen.

DNA en RNA zijn twee heel verschillende polymeren, zowel qua structuur als qua functie; ze zijn echter tegelijkertijd gerelateerd en essentieel voor de juiste

werking van cellen en bacteriën. Immers, hoewel de "grondstof" anders is, is de functie vergelijkbaar.

• Misschien ben je geïnteresseerd: "Wat is epigenetica? Sleutels om het te begrijpen”

Nucleotiden

Nucleïnezuren zijn samengesteld uit ketens van chemische eenheden genaamd "nucleotiden". Om het op de een of andere manier te zeggen, ze zijn als de stenen die het genotype van de verschillende levensvormen vormen. Ik zal niet in detail treden over de chemische samenstelling van deze moleculen, hoewel daarin verschillende verschillen tussen DNA en RNA liggen.

Het middelpunt van deze structuur is een pentose (een 5-koolstofmolecuul), dat in het geval van RNA een ribose is, terwijl het in DNA een deoxyribose is. Beide geven namen aan de respectieve nucleïnezuren. Deoxyribose geeft meer chemische stabiliteit dan ribose, wat de structuur van DNA veiliger maakt.

Nucleotiden zijn de bouwstenen voor nucleïnezuren, maar ze spelen ook een belangrijke rol als vrij molecuul in energieoverdracht in metabolische processen cellen (bijvoorbeeld in ATP).

• Gerelateerd artikel: "Belangrijkste celtypen van het menselijk lichaam"

Structuren en typen

Er zijn verschillende soorten nucleotiden en ze worden niet allemaal in beide nucleïnezuren gevonden: adenosine, guanine, cytosine, thymine en uracil. De eerste drie worden gedeeld in de twee nucleïnezuren. Thymine zit alleen in DNA, terwijl uracil zijn RNA-tegenhanger is.

De configuratie die nucleïnezuren aannemen, is afhankelijk van de levensvorm waarover wordt gesproken. In het geval van eukaryote dierlijke cellen zoals mensen verschillen worden waargenomen tussen DNA en RNA in hun structuur, naast de verschillende aanwezigheid van de hierboven genoemde thymine- en uracil-nucleotiden.

De verschillen tussen RNA en DNA

Hieronder ziet u de fundamentele verschillen tussen deze twee soorten nucleïnezuur.

1. DNA

Deoxyribonucleïnezuur is gestructureerd door twee ketens, daarom zeggen we dat het dubbelstrengs is. Deze kettingen tekenen de beroemde dubbele helix lineair, omdat ze met elkaar verweven zijn alsof ze een vlecht zijn. Tegelijkertijd worden de DNA-ketens opgerold in de chromosomen, entiteiten die in de cellen gegroepeerd blijven.

De vereniging van de twee DNA-strengen vindt plaats door verbindingen tussen de tegenovergestelde nucleotiden. Dit gebeurt niet willekeurig, maar elk nucleotide heeft een affiniteit voor het ene type en niet voor het andere: adenosine bindt altijd aan een thymine, terwijl guanine aan cytosine bindt.

In menselijke cellen is er naast nucleair nog een ander type DNA: mitochondriaal DNA, genetisch materiaal die zich in de mitochondriën bevindt, een organel dat verantwoordelijk is voor de cellulaire ademhaling.

Mitochondriaal DNA is dubbelstrengs, maar de vorm is eerder cirkelvormig dan lineair. Dit type structuur is degene die typisch wordt waargenomen in bacteriën (prokaryotische cellen), voor waarvan men denkt dat de oorsprong van dit organel een bacterie zou kunnen zijn die zich bij de cellen heeft aangesloten eukaryoten.

2. RNA

Ribonucleïnezuur in menselijke cellen wordt op een lineaire manier gevonden maar het is enkelstrengs, dat wil zeggen, het is geconfigureerd door slechts één ketting te vormen. Als we hun grootte vergelijken, zijn hun ketens ook korter dan DNA-ketens.

Er is echter een grote verscheidenheid aan RNA-typen, waarvan er drie de meest prominente zijn, omdat ze de belangrijke functie van eiwitsynthese delen:

• Boodschapper-RNA (mRNA): fungeert als intermediair tussen DNA en de synthese van eiwit.
• Overdracht RNA (tRNA): transporteert aminozuren (eenheden waaruit eiwitten bestaan) bij eiwitsynthese. Er zijn net zoveel soorten tRNA als er aminozuren worden gebruikt in eiwitten, met name 20.
• Ribosomaal RNA (rRNA): ze maken samen met eiwitten deel uit van het structurele complex genaamd ribosoom, dat verantwoordelijk is voor het uitvoeren van eiwitsynthese.

Duplicatie, transcriptie en vertaling

De namen van deze sectie zijn drie heel verschillende processen die verband houden met nucleïnezuren, maar die gemakkelijk te begrijpen zijn.

Bij duplicatie is alleen DNA betrokken. Het komt voor tijdens celdeling, wanneer de genetische inhoud wordt gerepliceerd. Zoals de naam al doet vermoeden, is het een duplicatie van genetisch materiaal om twee cellen te vormen met dezelfde inhoud. Het is alsof de natuur kopieën heeft gemaakt van het materiaal dat later zal worden gebruikt als blauwdruk die aangeeft hoe een element moet worden gebouwd.

Transcriptie daarentegen heeft invloed op beide nucleïnezuren. Over het algemeen heeft DNA een bemiddelaar nodig om informatie uit genen te "extraheren" en eiwitten te synthetiseren; hiervoor maakt het gebruik van RNA. Transcriptie is het proces van het doorgeven van de genetische code van DNA naar RNA, met de structurele veranderingen die het met zich meebrengt.

Ten slotte werkt translatie alleen op RNA. Het gen bevat al instructies voor het structureren van een specifiek eiwit en is getranscribeerd in RNA; nu is alles wat we nodig hebben verplaatsen van nucleïnezuur naar eiwit.

De genetische code bevat verschillende combinaties van nucleotiden die een betekenis hebben voor de eiwitsynthese. De combinatie van de nucleotiden adenine, uracil en guanine in RNA geeft bijvoorbeeld altijd aan dat het aminozuur methionine zal worden geplaatst. Translatie is de overgang van nucleotiden naar aminozuren, dat wil zeggen, wat wordt vertaald is de genetische code.

• Gerelateerd artikel: "Zijn we slaven van onze genen?”

Bibliografische referenties:

• Alquist, P. (2002). RNA-afhankelijke RNA-polymerasen, virussen en RNA-silencing. Wetenschap 296 (5571): 1270-1273.
• Dahm, R. (2005). Friedrich Miescher en de ontdekking van DNA. Ontwikkelingsbiologie 278 (2): 274-288.
• Dame, R.T. (2005). De rol van nucleoïde-geassocieerde eiwitten in de organisatie en verdichting van bacterieel chromatine. Mol. microbiologisch. 56 (4): 858-70.
• Hüttenhofer, A., Schattner, P., Polacek, N. (2005). Niet-coderende RNA's: hoop of hype?. Trends Genet 21 (5): 289-297.
• Mandelkern, M., Elias, J., Eden, D., Crothers, D. (1981). De afmetingen van DNA in oplossing. J Mol Biol. 152(1): 153 - 161.
• Tuteja, N., Tuteja, R. (2004). Het ontrafelen van DNA-helicases. Motief, structuur, mechanisme en functie. Eur J Biochem 271 (10): 1849-1863.