Forskjellen mellom DNA og RNA nukleotider

Hovedforskjell - DNA vs RNA-nukleotider

DNA- og RNA-nukleotider er monomerene av henholdsvis DNA og RNA. DNA-nukleotider er adenin, guanin, cytosin og tymin. RNA inneholder uracil i stedet for tymin. DNA er mye brukt som det genetiske materialet av organismer. RNA brukes i genuttrykket. De hovedforskjell mellom DNA og RNA nukleotider er det DNA-nukleotider inneholder deoksyribose som deres pentose-sukker mens RNA-nukleotider inneholder ribosukker som deres pentoseris i molekylet.

Denne artikkelen ser på,

1. Hva er DNA Nucleotides
     - Definisjon, egenskaper, funksjon
2. Hva er RNA Nucleotides
     - Definisjon, egenskaper, funksjon
3. Hva er forskjellen mellom DNA og RNA Nucleotides

Hva er et DNA-nukleotid

Et DNA-nukleotid er monomernukleotidet, som kan finnes i DNA. Den inneholder deoksyribose som pentosukker, som er festet til en nitrogenbasert base ved sin 1'-karbon og en fosfatgruppe ved dens 5'-karbon. Deoksyribose er et monosakkarid, som er avledet fra ribose-sukker ved å miste et oksygenatom på 2'-karbon. Derfor er deoksyribose mer presist kalt 2-deoksyribose. En merket deoksyribose, som er avledet fra ribosukker, er vist i Figur 1.

Figur 1: (Deoksy) Ribose

Nitrogen baser i DNA er adenin, guanin, cytosin og tymin. Adenin og guanin er purinbaser mens cytosin og tymin er pyrimidinbaser. I DNA er nukleotider koblet til å danne en kjede, og rekkefølgen av arrangementet av nukleotider lagrer cellens genetiske informasjon. Sukkerfosfat-ryggraden dannes ved å koble hvert nukleotid til kjeden via fosfodiesterbindinger. Purinbaser er baseparert med pyrimidinbaser på en komplementær måte for å holde de to DNA-strengene sammen i dobbelt-helixen. Adeninpar med tymin- og guaninpar med cytosin.  

DNA består av directionality i hver av de to kjedene. En kjede i den dobbeltstrengede strukturen har en retning på 3 'til 5', mens den andre kjeden har en retning på 5 'til 3'. Mangel på en hydroksylgruppe ved sin 2'-karbon i deoksyribose fremmer den mekaniske fleksibiliteten til DNA ved å danne dobbelt-helixstrukturen. DNA-dobbelt-helix kan også spole seg tett for å pakke inn i kjernen i eukaryoter. 

Figur 2: DNA struktur

Hva er et RNA-nukleotid

Et RNA-nukleotid er monomernukleotid funnet i RNA-molekyler. Den inneholder ribose som pentosemonosakkaridet, som er festet til en nitrogenbasert base ved sin 1'-karbon og en fosfatgruppe ved dens 5'-karbon. Ribose inneholder to enantiomerer: D-ribose og L-ribose. D-ribose finnes i RNA. Hovedforskjellen mellom ribose og deoksyribose er 2'-hydroksylgruppen, som bæres av ribose. Denne 2'-hydroksylgruppen utfører mange roller i RNA. Nitrogen baser i RNA er adenin, guanin, cytosin og uracil. Pyrimidinbasen, uracil erstatter tymin i RNA. Derfor adeninpar med uracil, i stedet for med tymin. RNA nukleotider er koblet sammen for å danne kjeden av nukleotider som i DNA. Siden RNA er et lineært molekyl, eksisterer nukleotidkjeden bare i sin 5 'til 3' retning. Kjemisk struktur av RNA er vist i figur 3.

Figur 3: RNA Strand

RNA er ikke i stand til å danne dobbelt-helixstrukturen som i DNA på grunn av tilstedeværelsen av 2'-hydroksylgruppe. Derfor er RNA funnet som et lineært molekyl, som kun er i stand til å danne dobbeltstrengede strukturer som hårnålsløyfer. Imidlertid er 2'-hydroksylgruppe viktig i RNA-spleising.

RNA produseres ved transkripsjon av DNA i genomet av enzymet, RNA-polymerase. Hovedtyper av RNA funnet i cellen er messenger RNA (mRNA), overførings-RNA (tRNA) og ribozomalt RNA (rRNA). mRNA er transkripsjonene av gener. De er oversatt til ribosomer, som dannes av rRNA. De relevante aminosyrene for syntesen av polypeptidet blir bragt av tRNAer. Derfor er RNAs hovedfunksjon deres rolle i proteinsyntese. Noen RNA er også involvert i reguleringen av genuttrykk. Annet enn det, fungerer RNA-nukleotider som ATP og NADH som hovedkilden til kjemisk energi for biokjemiske reaksjoner i cellen. cGMP og cAMP tjener også som andre budbringere i signaltransduksjonsveier.

Forskjellen mellom DNA og RNA nukleotider

Pentosukker

DNA-nukleotider: Deoksyribose er funnet som pentose-sukker i DNA-nukleotider.

RNA-nukleotider: Ribose er funnet som pentosukker i RNA nukleotider.

2 'Hydroxyl Group

DNA-nukleotider: DNA-nukleotider mangler en 2'-hydroksylgruppe i deres deoksyriboser.

RNA-nukleotider: RNA-nukleotider inneholder en 2'-hydroksylgruppe i deres riboser.

Rolle av 2'-Hydroxyl-gruppen

DNA-nukleotider: Mangelen på en 2'-hydroksylgruppe tillater at DNA danner en dobbelt-helixstruktur.

RNA-nukleotider: Tilstedeværelsen av en 2'-hydroksylgruppe i ribose holder RNA som et lineært molekyl. Denne 2'-hydroksylgruppen spiller også en rolle i RNA-spleising.

Nitrogenholdige baser

DNA-nukleotider: Nitrogen baser funnet i DNA nukleotider er adenin, guanin, cytosin og tymin.

RNA-nukleotider: Nitrogen baser funnet i RNA nukleotider er adenin, guanin, cytosin og uracil.

Funksjon

DNA-nukleotider: DNA nukleotider er hovedsakelig involvert i lagring av genetisk informasjon.

RNA-nukleotider: RNA-nukleotider er hovedsakelig involvert i proteinsyntese. De har også en rolle som energikilder og andre budbringere i signaltransduksjonsbaner.

eksempler

DNA-nukleotider: DNA-nukleotider er dATP, dAMP. dCTP, dGMP, etc..

RNA-nukleotider: RNA-nukleotider er ATP, ADP, GTP, UTP, UMP, osv.

Konklusjon

DNA- og RNA-nukleotider tjener som monomerer av henholdsvis DNA og RNA. Pentosemonosakkaridene som finnes i DNA-nukleotider er deoksyribose, som tillater DNA-dobbelt-helixstrukturen. Ribose er funnet som pentosemonosakkarid i RNA-nukleotider. På grunn av tilstedeværelsen av 2'-hydroksylgruppe i ribose, kan RNA ikke danne dobbelt-helixstrukturen og eksisterer som et lineært molekyl. Adenin, guanin og cytosin er de vanligste delende nitrogenholdige baser i både DNA- og RNA-nukleotider. Thymin i DNA nukleotider erstattes av uracil i RNA nukleotider. Både DNA og RNA er i stand til å danne de dobbeltstrengede strukturer ved komplementær baseparering. DNA er hovedsakelig involvert i lagring av genetisk informasjon i cellen. RNA har sin funksjon i proteinsyntese. Imidlertid er hovedforskjellen mellom DNA og RNA nukleotider deres pentose sukker og de nitrogenbaserte basene de deler.

Henvisning:
1. Lodish, Harvey. "Struktur av nukleinsyrer." Molecular Cell Biology. 4. utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 26. mars 2017.
2. "Ribose og Deoxribose." Pearson - The Biology Place. N.p., n.d. Web. 26. mars 2017.
3. "Strukturell biokjemi / Nukleinsyre / Differanse mellom DNA og RNA." Strukturell biokjemi / Nukleinsyre / Differanse mellom DNA og RNA - Wikibooks, åpne bøker for en åpen verden. N.p., n.d. Web. 26. mars 2017.

Bilde Courtesy:
1. "DeoxyriboseLabeled" Di Adenosine (Engelsk Wikipedia Bruker) - Engelsk Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA kjemisk struktur 2" Av Thomas Shafee - Eget arbeid (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 
3. "RNA kjemisk struktur adenin" Av Narayanese (snakk) - Eget arbeid (Original tekst: Selvfremstilt.) (Public Domain) via Commons Wikimedia