リボ核酸：構造、機能および疾患

リボ核酸 構造は デオキシリボ核酸 （DNA）。 しかし、それは遺伝情報のキャリアとしてわずかな役割しか果たしていません。 情報の中間ストアとして、他の機能の中でも、DNAからタンパク質への遺伝暗号の翻訳者および送信者として機能します。

リボ核酸とは何ですか？

英語とドイツ語の両方で省略され、 リボ核酸 RNAと呼ばれます。 DNAと構造が似ています（デオキシリボ核酸）。 ただし、DNAとは異なり、XNUMX本の鎖のみで構成されています。 その任務は、とりわけ、タンパク質生合成中の遺伝暗号の伝達と翻訳です。 ただし、RNAはさまざまな形で発生し、さまざまなタスクを実行します。 短いRNA 遺伝暗号はまったくありませんが、特定の輸送に責任があります アミノ酸. リボ核酸 遺伝暗号の長期保存機能がないため、DNAほど安定していません。 たとえば、mRNAの場合、転送と翻訳が完了するまでの一時的なストレージとして機能します。

解剖学と構造

リボ核酸は多くのヌクレオチドからなる鎖です。 ヌクレオチドは、 リン酸塩 残基、 シュガー & 窒素 ベース。 の 窒素 拠点 アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルはそれぞれに結合しています シュガー 残留物（ リボース）。 ザ シュガー次に、でエステル化されます リン酸塩 XNUMXつの場所に残留し、後者との橋を形成します。 ザ・ 窒素 ベースは砂糖の反対の位置にあります。 砂糖と リン酸塩 残基は交互になって鎖を形成します。 窒素 拠点 したがって、互いに直接リンクされているのではなく、砂糖の側面にあります。 XNUMXつの窒素 拠点 一列に並んだものはトリプレットと呼ばれ、特定のアミノ酸の遺伝暗号が含まれています。 連続したいくつかのトリプレットは、ポリペプチドまたはタンパク質鎖をコードします。 DNAとは異なり、糖には2 '位にヒドロキシル基が含まれています。 水素化 原子。 さらに、RNAでは窒素塩基のチミンがウラシルに交換されます。 これらのわずかな化学的差異のため、RNAはDNAとは異なり、一般的に一本鎖でのみ発生します。 のヒドロキシル基 リボース また、リボ核酸がDNAほど安定していないことを保証します。 転送される情報は絶えず変化するため、その組み立てと分解は柔軟でなければなりません。

機能とタスク

リボ核酸はいくつかのタスクを実行します。 遺伝暗号の長期保存として、通常は問題外です。 一部のみ ウイルス RNAは遺伝情報のキャリアとして機能しますか？ 他の生物では、このタスクはDNAによって実行されます。 とりわけ、RNAはタンパク質生合成における遺伝暗号の伝達者および翻訳者として機能します。 mRNAはこれに責任があります。 翻訳すると、mRNAはメッセンジャーRNAを意味します。 にある情報をコピーします 遺伝子 そしてそれをリボソームに輸送し、そこでタンパク質がこの情報の助けを借りて合成されます。 その過程で、XNUMXつの隣接するヌクレオチドがいわゆるコドンを形成します。これは特定のアミノ酸を表します。 このように、 アミノ酸 ステップバイステップで構築されています。 個人 アミノ酸 tRNA（トランスファーRNA）によってリボソームに輸送されます。 したがって、このプロセスでは、tRNAはタンパク質生合成の補助分子として機能します。 別のRNA分子として、rRNA（リボソームRNA）は リボソーム。 他の例には、調節するためのasRNA（アンチセンスRNA）が含まれます 遺伝子 発現、成熟mRNAの前駆体としてのhnRNA（異種核RNA）、遺伝子調節のためのリボザイム、生化学反応を触媒するためのリボザイムなど。 RNA 異なる時間に異なる転写物が必要になるため、安定しない場合があります。 切断されたヌクレオチドまたはオリゴマーは、RNAを再合成するために常に使用されます。 ウォルターギルバートのRNAワールド仮説によると、RNA すべての生物の前駆体を形成しました。 今日でも、彼らはいくつかの遺伝暗号の唯一の保因者です ウイルス.

病気

病気の文脈では、リボ核 酸 その多くで役割を果たす ウイルス それらの遺伝物質としてRNAだけを持っています。 したがって、DNAウイルスに加えて、一本鎖または二本鎖RNAを持つウイルスもあります。 生物の外では、ウイルスは完全に不活性です。 独自の代謝はありませんが、ウイルスが体細胞と接触すると、そのDNAやRNAの遺伝情報が活性化されます。 ウイルスは、宿主細胞の細胞小器官の助けを借りて自分自身を複製し始めます。 その過程で、宿主細胞はウイルスによって再プログラムされ、個々のウイルス成分を生成します。 ウイルスの遺伝物質は細胞核に入ります。 そこでは、宿主細胞のDNAへの取り込みが行われ、新しいウイルスが絶えず生成されます。 ウイルスは細胞から排出されます。 このプロセスは、細胞が死ぬまで繰り返されます。 RNAウイルスでは、酵素逆転写酵素を使用してRNAの遺伝情報をDNAに転写します。 レトロウイルスはRNAウイルスの特殊な形態です。 たとえば、HIウイルスはレトロウイルスのXNUMXつです。 レトロウイルスでも、酵素逆転写酵素が一本鎖RNAの遺伝情報を宿主細胞のDNAに確実に伝達します。 そこで新しいウイルスが生成され、破壊されることなく細胞を離れます。 新しいウイルスが常に形成されており、他の細胞に絶えず感染しています。 レトロウイルスは非常に変異性が高いため、戦うのは困難です。 逆転写酵素阻害剤やプロテアーゼ阻害剤などのいくつかの成分の組み合わせは、 治療.