Enkelttrådet RNA. Av . Begrenset gjenbruk

RNA

RNA likner DNA, men i motsetning til DNA som er dobbel-trådet er RNA enkelt-trådet. RNA lages fra oppskrifter (gener) i DNA-et. Mange RNA-tråder blir brukt videre som maler til å lage proteiner, men ikke alle. De RNA-trådene som ikke blir proteiner har andre oppgaver. Noen har andre roller i produksjonen av proteiner (tRNA og rRNA), mens andre blir brukt til å regulere gener (miRNA og siRNA).

Artikkelstart

RNA er molekyler (bestanddeler) i cellen som har viktige oppgaver i produksjonen av proteiner og regulering av hvilke gener som slås av og på (genregulering). RNA likner arvestoffet DNA og fins i alle celler i alle organismer.

Faktaboks

Etymologi
forkortelse for engelsk ribonucleic acid

Både RNA og DNA er såkalte nukleinsyrer, men RNA består av litt andre byggesteiner enn DNA og har andre funksjoner. RNA har form som tråder, men der DNA består av to tråder som er koblet sammen med stigetrinn, er RNA som en halv stige, klippet langs midten av alle trinnene. RNA er altså enkelttrådet. Likheten med DNA gjør at RNA enkelt kan lage kortlevede kopier av DNA-sekvenser.

Det fins ulike typer RNA. Den mest kjente er mRNA som fungerer som et mellomledd mellom genene og alle egenskapene til individet. Når proteiner skal lages i cellen blir genene først oversatt fra DNA til mRNA. RNA blir fraktet ut av kjernen for å brukes andre steder i cellen. I tillegg til mRNA trengs det tRNA og rRNA i produksjonen av proteiner. tRNA er bindeleddet mellom mRNA og aminosyrer, som er byggesteinene i proteinet, og sørger for at aminosyrene blir hektet sammen til en lang kjede som så folder seg til et protein. rRNA er en komponent i ribosomene som er små produksjonsenheter i cellen der produksjonen av proteiner foregår.

I tillegg til RNAs oppgaver i proteinproduksjon og genregulering, er det enkelte virus som har RNA som arvemateriale i stedet for DNA.

Navnet RNA er en forkortelse som står for ribonucleic acid, eller ribonukleinsyre på norsk.

RNAs oppbygging

RNA er enkelttrådet, mens DNA er dobbel-trådet. Både RNA og DNA består av fire små byggesteiner - nukelotider - som består av sukker, fosfat og en nitrogenbase. I RNA er sukkeret ribose, mens i DNA er det deoskyribose. I RNA er nitrogenbasene A, U, G og C, mens i DNA er de A, T, G og C (altså T og ikke U).

RNA har form som tråder som er bygget opp av små bestanddeler. Lengden varierer avhengig av type og funksjon, men RNA-tråder er som oftest mye kortere enn DNA-tråder. DNA er også dobbelttrådet, mens RNA er enkelttrådet. Det betyr at RNA-molekylet lett kan danne bindinger med tilsvarende RNA-tråder, noe som gjør at RNA kan bidra i mange biologiske funksjoner. En RNA-tråd kan også folde seg og danne bindinger med seg selv, og på den måten kan RNA danne mange ulike former.

RNA er bygget opp av små byggesteiner som kalles nukleotider. Et nukleotid består av tre deler: en nitrogenbase, et sukkermolekyl (sukkeret kalles ribose) og en fosfatgruppe. Nitrogenbasen i RNA finnes i fire ulike varianter, som kalles A (adenin), C (cytosin), U (uracil) og G (guanin). Disse byggesteinene er veldig like de byggesteinene som DNA er bygget opp av, men det er noen viktige forskjeller:

  • I DNA er basen U (uracil) erstattet med T (tymin).
  • I RNA er sukkeret er ribose, i motsetning til i DNA, hvor sukkeret er deoksyribose.

Fosfatgruppen er den samme i RNA som i DNA.

RNAs roller i cellen

Produksjon av proteiner (proteinsyntese)

I genene – som består av DNA – ligger oppskrifter til å lage alle proteinene som cellene trenger. For å lage proteinene må instruksjonene først oversettes til mRNA. Dette kalles transkripsjon og er første trinn i produksjonen av proteiner. Bokstaven m i mRNA står for det engelske ordet messenger, som betyr budbringer på norsk – mRNA er en budbringer som bringer informasjonen som ligger i genene, altså i DNA-et, videre slik at proteinene kan lages. Den sentrale oppgaven for mRNA er å transportere informasjon om proteiners sammensetning fra DNA til ribosomene, hvor proteinene lages.

I neste trinn av proteinsyntesen er det et annet RNA som har en viktig rolle – tRNA. Bokstaven t står for det engelske ordet transfer som betyr overføre. I dette trinnet skal mRNA-tråden oversettes til aminosyrer som hektes sammen til en kjede som så blir til et protein. Tre og tre bokstaver på mRNA (tripletter) er koder for ulike aminosyrer. Triplettene kalles kodon. Rollen til tRNA er å hente de riktige aminosyrene og overføre dem til den voksende kjeden av aminosyrer. Dette kalles translasjon.

Det er 20 aminosyrer å velge blant til oppbyggingen av aminosyrekjedene, og det er baserekkefølgen i mRNA (som igjen reflekterer rekkefølgen i DNA) som gir anvisning om hvilken aminosyre som skal på hvilken plass (aminosyresekvensen). Det finnes mange ulike typer tRNA til å hente de ulike aminosyrene og antallet varierer mellom organismer. Mennesket har 61 ulike tRNA.

Translasjonen foregår på små produksjonsenheter i cellen som kalles ribosomer. Inne i ribosomet finner man rRNA, hvor r står for ribosomalt RNA. rRNA er, sammen med forskjellige proteiner, byggesteiner i ribosomet. Det finnes fire typer rRNA. Disse kalles 5S, 5.8S, 18S og 28S RNA, og disse kodes fra mange sett av gener. Det er en fordel for en celle å ha flere sett med rRNA-gener, da en celle trenger store mengder slike rRNA-molekyler for å bygge opp sine ribosomer. rRNA lages i et bestemt område i cellekjernen kalt kjernelegeme (nukleolus). Her settes også subenhetene av rRNA og proteiner sammen til ribosomer.

Mer enn 90 prosent av RNA i cellen utgjøres av rRNA og tRNA. mRNA utgjør bare 1–5 prosent, men har en viktigere rolle enn den relativt beskjedne mengden kunne tyde på.

tRNA. Et tRNA-molekyl som transporterer aminosyren fenylalanin. Alle tRNA-molekylene antar omtrent samme form vist skjematisk (A) og etter tredimensjonal folding (B). De to vesentligste forskjellene mellom de forskjellige tRNA-molekylene er basetripletten i antikodon som passer til ett eller flere kodoner i mRNA, og hvilken aminosyre som kobles til og transporteres av det bestemte tRNA-molekylet.

Av /Store medisinske leksikon ※.

Regulering av genenes aktivitet

Figuren viser hvordan en bestemt type RNA - siRNA (eng. small interfering RNA) - deltar i å bryte ned mRNA-tråder i cellen i en prosess kalt RNA interferens (RNAi).
Av /BioRender.
Lisens: CC BY NC SA 3.0

I tillegg til de tre RNA-typene som er sentrale i produksjonen av proteiner, fins det flere typer RNA som har viktige roller i å slå av og på gener (genregulering). Måten de gjør det på er å gå sammen med mRNA-trådene og lage bindinger mellom byggesteinene på de to trådene. Dette gir et signal til cellen om at disse mRNA-trådene kan ødelegges slik at de ikke blir lest av, og proteiner ikke produseres. Cellen tar fra hverandre mRNA-tråden slik at byggesteinene kan brukes senere. Hvis man tenker seg en produksjonskjede vil dette tilsvare at man har laget for mange av det første trinnet i kjeden i forhold til etterspørselen etter det endelige produktet, og man må destruere de overflødige komponentene.

Mikro-RNA (miRNA) og siRNA (small interfering (engelsk), korte dempende (norsk)) er en klasse RNA-molekyler som nedregulerer andre geners funksjon ved ulike mekanismer i et system som kalles RNA-interferens.

Andre typer RNA:

  • snoRNA er korte RNA-tråder som er med på å bearbeide andre RNA-typer slik at de får den rette kjemiske sammensetningen de skal ha for sine oppgaver. sno står for det engelske small nucleolar.
  • lncRNA er lange RNA-tråder som man ikke vet veldig mye om, men funksjonen er knyttet til regulering av gener (transkripsjon).

RNA som arvestoff i virus

Figur som viser zikaviruset (øverst), dets RNA arvestoff (midten) og gener (nederst). Zikavirus forårsaker sykdommen zikafeber. I den nederste delen av figuren er genene illustrert med bokser etter hverandre. De gule boksene er gener som koder for strukturelle proteiner som utgjør proteinkapselen rundt RNA-genomet. De lilla boksene er gener som koder for ikke-strukturelle proteiner som blant annet er involvert i å kopiere opp genomet i mange kopier slik at viruset kan spre seg til nye celler. Laget i Biorender.com/
Zikavirus har RNA som arvestoff
Lisens: CC BY NC SA 3.0

En del virus har RNA som arvestoff istedenfor DNA. Noen eksempler er influensavirus, koronavirus og hiv.

RNA er mindre stabilt enn DNA. Det er grunnen til at virus med RNA som arvestoff endrer seg (muterer) raskere enn virus med DNA.

RNA i evolusjonshistorien

RNA oppstod antagelig før DNA i evolusjonshistorien, og mange forskere tror at RNA var arvemateriale tidlig i livets opprinnelse. Grunnen til at de tror det, er at RNA kan både overføre genetisk informasjon og fungere som et enzym som katalyserer reaksjoner. De RNA-trådene som kan fungere som enzym kalles ribozymer.

Historikk

I 1966 lyktes det den amerikanske biokjemikeren Robert W. Holley (1922–1993) å finanalysere det første tRNA-molekylet (for aminosyren alanin). For dette ble han tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1968. Senere har man også klart å analysere sammensetningen av de øvrige tRNA-molekylene. Det finnes et stort antall forskjellige tRNA-molekyler, men mange av disse har identisk funksjon.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer (2)

skrev Markus Holt

Helt i enden av det siste avsnittet om rRNA, står det at det fins fire typer rRNA, men det er listet fem ulike typer. Er det jeg som har misforstått, eller er det rett og slett en skriveleif?

svarte Thale Kristin Olsen

Hei Markus, og takk for kommentaren din. Det stemmer at det finnes fire typer cytoplasmisk rRNA i eukaryote celler. En av de kalles 5.8S, og det er nok det kommaet som gjør at det kan se ut som teksten nevner fem og ikke fire typer. Jeg har gjort om til punktum i teksten for å gjøre dette litt mer tydelig. Hilsen Thale, redaktør

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg