DNA, ili deoksiribonukleinska kiselina je nacrt bioloških smjernica koje živi organizam mora slijediti da bi postojao i ostao funkcionalan. RNK, ili ribonukleinska kiselina, pomaže u provedbi ovih smjernica. Od ove dvije, RNA je svestranija od DNK, sposobna obavljati brojne, raznolike zadatke u organizmu, ali DNK je stabilnija i sadrži složenije informacije kroz duže vremensko razdoblje.
DNA | RNK | |
---|---|---|
Stalci za | Deoksiribonukleinska kiselina. | RiboNucleicAcid. |
definicija | Nukleinska kiselina koja sadrži genetske upute koje se koriste u razvoju i funkcioniranju svih modernih živih organizama. DNA geni se eksprimiraju ili se manifestiraju kroz proteine koje njeni nukleotidi proizvode uz pomoć RNA. | Informacije pronađene u DNK određuju koje će se osobine stvoriti, aktivirati ili deaktivirati, dok različiti oblici RNA rade. |
Funkcija | Nacrt bioloških smjernica koje živi organizam mora slijediti da bi postojao i ostao funkcionalan. Sredstvo dugoročnog, stabilnog skladištenja i prijenosa genetskih informacija. | Pomaže u provođenju DNK-ovih smjernica. Prenosi genetski kod potreban za stvaranje proteina iz jezgre do ribosoma. |
Struktura | Dvostruki lanac. Ima dva nukleotidna lanca koja se sastoje od njegove fosfatne skupine, pet ugljikovog šećera (stabilna 2-deoksiriboza) i četiri nukleobaze koje sadrže dušik: adenin, timin, citozin i gvanin. | Jednolančana. Kao i DNK, RNA se sastoji od fosfatne skupine, pet ugljikovog šećera (manje stabilna riboza) i 4 nukleobaze koje sadrže dušik: adenin, uracil (ne timin), gvanin i citozin. |
Spajanje baze | Adeninske veze s timinom (A-T) i citozinske veze s gvaninom (C-G). | Adeninske veze na uracil (A-U) i citozinske veze na gvanin (C-G). |
Mjesto | DNA se nalazi u jezgri stanice i u mitohondrijama. | Ovisno o vrsti RNA, ova se molekula nalazi u jezgri stanice, citoplazmi i njenom ribosomu. |
Stabilnost | Deoksiribozni šećer u DNK je manje reaktivan zbog C-H veza. Stabilno u alkalnim uvjetima. DNK ima manje brazde, što otežava "napad" enzimima. | Ribozni šećer je više reaktivan zbog C-OH (hidroksilnih) veza. Nije stabilno u alkalnim uvjetima. RNA ima veće brazde, što olakšava "napad" enzimima. |
Razmnožavanje | DNK se sam ponavlja. | RNA se sintetizira iz DNK po potrebi. |
Jedinstvene značajke | Geometrija spirale DNA je B-oblika. DNK je zaštićen u jezgri, jer je čvrsto nabijen. DNK se može oštetiti izlaganjem ultravijoličnim zrakama. | Geometrija spirale RNA je A-oblika. RNA žice kontinuirano se izrađuju, raščlanjuju i ponovo upotrebljavaju. RNA je otpornija na oštećenja ultraljubičastim zrakama. |
DNA i RNA su nukleinske kiseline. Nukleinske kiseline su duge biološke makromolekule koje se sastoje od manjih molekula nazvanih nukleotidi. U DNK i RNA, ti nukleotidi sadrže četiri nukleobaze - ponekad nazvane dušične baze ili jednostavno baze - po dvije purinske i pirimidinske baze.
Strukturne razlike između DNA i RNA.DNK se nalazi u jezgru stanice (nuklearna DNK) i u mitohondrijima (mitohondrijska DNK). Ima dva nukleotidne niti koje se sastoje od fosfatne skupine, pet ugljikovog šećera (stabilna 2-deoksiriboza) i četiri nukleobaze koje sadrže dušik: adenin, timin, citozin i gvanin.
Tijekom transkripcije formira se RNA, jednolančana, linearna molekula. Ona je komplementarna DNK, pomaže u obavljanju zadataka za koje je DNK na popisu. Kao i DNK, RNA se sastoji od fosfatne skupine, pet ugljikovog šećera (manje stabilna riboza) i četiri nukleobaze koje sadrže dušik: adenin, uracil (ne timin), gvanin i citozin.
RNA se savija u sebi u petlju za ukosnice.U obje molekule nukleobaze su pričvršćene na kralježnicu šećera-fosfata. Svaka nukleobaza na nukleotidnom lancu DNA pričvršćuje se na svoju partnersku nukleobazu na drugom lancu: adeninske veze s timinom i citozinske veze s gvaninom. Ovo povezivanje dovodi do toga da se dvije niti DNK okreću i vijugaju jedna oko druge, tvoreći različite oblike, poput poznate dvostruke spirale (DNK "opušteni" oblik), krugova i superbojeva.
U RNA, adenin i uracil (ne timin) povezuju zajedno, dok citozin i dalje povezuje s gvaninom. Kao jednolančana molekula, RNA se savija u sebi kako bi povezala svoje nukleobaze, mada se nisu sve postale udružene. Ovi sljedeći trodimenzionalni oblici, od kojih je najčešća petlja ukosnica, pomažu u određivanju uloge koju molekula RNA igra - kao glasnik RNA (mRNA), prijenos RNA (tRNA) ili ribosomalna RNA (rRNA).
DNA pruža živim organizmima smjernice - genetske informacije u kromosomskoj DNK - koje pomažu u određivanju prirode biologije organizma, kako će izgledati i funkcionirati, temeljene na informacijama koje su putem reprodukcije prenijele bivše generacije. Spore, stalne promjene pronađene u DNA tijekom vremena, poznate kao mutacije, koje mogu biti destruktivne, neutralne ili korisne za organizam, su u srži evolucijske teorije..
Geni se nalaze u malim segmentima dugih nizova DNK; ljudi imaju oko 19 000 gena. Detaljne upute koje se nalaze u genima utvrđenim redoslijedom nukleobaza u DNK odgovorne su za velike i male razlike između različitih živih organizama, pa čak i među sličnim živim organizmima. Genetske informacije u DNK čine ono što biljke izgledaju kao biljke, psi izgledaju kao psi, a ljudi poput ljudi; to je i ono što sprečava različite vrste da proizvode potomstvo (njihov se DNK neće podudarati da bi stvorio novi, zdrav život). Genetski DNK uzrokuje da neki ljudi imaju kovrčavu, crnu kosu, a drugi da imaju ravnu, plavu kosu i ono zbog čega identični blizanci izgledaju tako slično. (Vidi također Genotip vs Fenotip.)
RNA ima nekoliko različitih funkcija koje se, premda sve međusobno povezane, malo razlikuju ovisno o vrsti. Postoje tri glavne vrste RNA:
DNA geni se eksprimiraju ili se manifestiraju kroz proteine koje njeni nukleotidi proizvode uz pomoć RNA. Svojstva (fenotipi) dolaze iz kojih se stvaraju proteini i koji se uključuju ili isključuju. Informacije pronađene u DNK određuju koje će se osobine stvoriti, aktivirati ili deaktivirati, dok različiti oblici RNA rade.
Jedna hipoteza sugerira da je RNA postojala prije DNK i da je DNA bila mutacija RNA. Videozapis u nastavku detaljnije govori o ovoj hipotezi.