Διαφορά μεταξύ DNA και RNA

Κύρια διαφορά – DNA έναντι RNA

Το DNA και το RNA είναι οι χημικοί φορείς της γενετικής πληροφορίας σε όλους τους γνωστούς οργανισμούς. Στους περισσότερους οργανισμούς, το DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες και τις μεταδίδει στους απογόνους. Το RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ) εμπλέκεται κυρίως στη μεταφορά του γενετικού κώδικα για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Ορισμένοι ιοί χρησιμοποιούν επίσης το RNA ως γενετικό τους υλικό. Το DNA βρίσκεται κυρίως στον πυρήνα ενώ το RNA βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Η βασική διαφορά μεταξύ DNA και RNA είναι ότι Το DNA αποτελείται από δεοξυριβόζη στον δακτύλιο πεντόζης και το RNA αποτελείται από ριβόζη στον δακτύλιο πεντόζης.

Αυτό το άρθρο εξηγεί,
1. Τι είναι το DNA
     – Δομή, Χαρακτηριστικά, Λειτουργίες
2. Τι είναι το RNA
     – Δομή, Χαρακτηριστικά, Λειτουργίες
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA και RNA

Τι είναι το DNA

Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ ή DNA είναι το κληρονομικό υλικό των περισσότερων οργανισμών. Η πλειοψηφία του DNA βρίσκεται είτε στον πυρήνα είτε στον νουκλεοειδές. Μερικά μπορεί να παραμείνουν μέσα στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες επίσης. Το DNA μεταφέρει τις γενετικές οδηγίες για την ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή των οργανισμών.

Η ραχοκοκαλιά του σακχάρου-φωσφορικού στο DNA σχηματίζεται από αζωτούχες βάσεις και φωσφορικές ομάδες που συνδέονται με τη δεοξυριβόζη του σακχάρου. Οι δεσμοί C-H στο σάκχαρο δεοξυριβόζης είναι λιγότερο αντιδραστικοί. Επομένως, το DNA είναι σημαντικά σταθερό σε αλκαλικές συνθήκες. Τέσσερις διαφορετικές αζωτούχες βάσεις μπορούν να αναγνωριστούν στο DNA:κυτοσίνη (C), γουανίνη (G), αδενίνη (Α) και θυμίνη (Τ). Οι δύο πολυνουκλεοτιδικοί κλώνοι συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου, σχηματιζόμενοι μεταξύ βάσεων συμπληρώματος. Η αδενίνη (Α) ζευγαρώνει με τη θυμίνη (Τ) ενώ η κυτοσίνη (C) με τη γουανίνη (G). Έτσι, κάθε σκέλος είναι συμπληρωματικό. Οι δύο πολυνουκλεοτιδικοί κλώνοι περιελίσσονται περαιτέρω για να σχηματίσουν μια διπλή έλικα. Κάθε κλώνος στη διπλή έλικα τρέχει σε αντίθετες κατευθύνσεις, καθιστώντας τους δύο κλώνους αντιπαράλληλους. Τα ασύμμετρα άκρα του κλώνου αναγνωρίζονται ως 5' και τα άκρα 3'. Η κύρια αύλακα (πλάτους 22 Å) και η μικρή αύλακα (πλάτος 12 Å) μπορούν να βρεθούν εντός της διπλής έλικας.

Η μορφή Β είναι η πιο κοινή διαμόρφωση του DNA σε όλους τους οργανισμούς. Η σειρά με την οποία οι τέσσερις βάσεις είναι διατεταγμένες κατά μήκος της ραχοκοκαλιάς κωδικοποιεί βιολογικές πληροφορίες εντός των τεντώσεων του DNA που ονομάζονται γονίδια. Το DNA συνθέτει ένα πανομοιότυπο αντίγραφο του αρχικού DNA, για αναπαραγωγή. Το DNA μπορεί εύκολα να καταστραφεί από το υπεριώδες φως.

Εικόνα 1:Διαφορά μεταξύ DNA και RNA

Τι είναι το RNA

Ριβονουκλεϊκό οξύ ή RNA βρίσκεται κυρίως στο κυτταρόπλασμα. Μερικά μπορεί επίσης να βρεθούν στον πυρήνα. Πολλοί ιοί αποθηκεύουν τις γενετικές τους πληροφορίες σε γονιδιώματα RNA. Το RNA έχει ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση και την έκφραση των γονιδίων.

Το RNA είναι ένα πολυνουκλεοτίδιο που αποτελείται από μονομερή νουκλεοτιδίων ίδια με το DNA. Το RNA έχει πολύ μικρότερο κλώνο σε σύγκριση με το DNA. Η ριβόζη είναι το σάκχαρο που σχηματίζει τη ραχοκοκαλιά του σακχάρου-φωσφορικού. Η ριβόζη είναι πολύ δραστική λόγω της υδροξυλομάδας στη θέση 2' του δακτυλίου της πεντόζης. Επομένως, το RNA δεν είναι σταθερό σε αλκαλικές συνθήκες. Λόγω της παρουσίας της ομάδας 2' ΟΗ, το RNA υπάρχει σε μορφή Α. Η γεωμετρία τύπου Α δημιουργεί μια βαθιά, στενή κύρια αυλάκωση και μια ρηχή, ευρεία δευτερεύουσα αυλάκωση. Οι τέσσερις αζωτούχες βάσεις που βρίσκονται στο RNA είναι η κυτοσίνη (C), η γουανίνη (G), η αδενίνη (Α) και η ουρακίλη (U). Σε αντίθεση με το DNA, το RNA υπάρχει ως μονόκλωνο μόριο τις περισσότερες φορές, αλλά μπορεί να σχηματίσει δίκλωνες δευτερεύουσες δομές, όπως βρόχους φουρκέτας με συμπληρωματικό ζεύγος βάσεων. Η αδενίνη (Α) ζευγαρώνει με την ουρακίλη (U) ενώ η κυτοσίνη (C) με τη γουανίνη (G).

Οι περισσότερες από τις λειτουργικές μορφές RNA παρουσιάζουν τριτοταγή δομή. Οι πιο βιολογικά ενεργοί τύποι RNA είναι το αγγελιαφόρο RNA (mRNA), το μεταφορικό RNA (tRNA), το ριβοσωμικό RNA (rRNA), το μικρό πυρηνικό RNA (snRNA) και άλλα μη κωδικοποιητικά RNA (ncRNA). Τα mRNA, tRNA και rRNA σχετίζονται με την πρωτεϊνοσύνθεση. Το ncRNA εμπλέκεται στην επεξεργασία του RNA και στη γονιδιακή ρύθμιση. Ορισμένα RNA όπως τα ριβοένζυμα είναι ικανά να καταλύουν χημικές αντιδράσεις. Τα μικρά παρεμβαλλόμενα RNA (siRNA) διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση των γονιδίων μέσω παρεμβολής RNA. Η μεταγραφή είναι η διαδικασία όπου η σύνθεση RNA λαμβάνει χώρα χρησιμοποιώντας το DNA ως πρότυπο. Η RNA πολυμεράση είναι το ένζυμο που καταλύει την αντίδραση. Το RNA δεν καταστρέφεται εύκολα από το υπεριώδες φως.

Διαφορά μεταξύ DNA και RNA

Ακρωνύμιο

DNA: Το DNA σημαίνει δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ.

RNA: Το RNA σημαίνει ριβονουκλεϊκό οξύ.

Τοποθεσία

DNA: Το DNA βρίσκεται κυρίως στον πυρήνα και το νουκλεοειδές.

RNA: Το RNA βρίσκεται κυρίως στο κυτταρόπλασμα.

Σάκχαρα και βάσεις

DNA: Η δεοξυριβόζη είναι το σάκχαρο όπου οι βάσεις είναι A, T, C και G.

RNA: Η ριβόζη είναι το σάκχαρο όπου οι βάσεις είναι A, U, C και G.

Μήκος

DNA: Το DNA είναι ένα μακρύ πολυμερές.

RNA: Το RNA είναι μικρότερο από το DNA.

Σύζευξη βάσης

DNA: Ένα ζευγάρια με Τ και Γ ζευγαρώνει με Γ.

RNA: Ένα ζευγάρια με U και C ζευγαρώνει με G.

Δομή

DNA: Το DNA είναι δίκλωνο και παρουσιάζει δομή διπλής έλικας.

RNA: Το RNA είναι συνήθως μονόκλωνο, μερικές φορές σχηματίζει δευτερογενείς και τριτοταγείς δομές.

Προτιμώμενη διαμόρφωση

DNA: Το DNA προτιμά τη Β-μορφή.

RNA: Το RNA προτιμά τη μορφή Α.

Συνάρτηση

DNA: Το DNA μεταφέρει τις γενετικές πληροφορίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή.

RNA: Το RNA εμπλέκεται κυρίως στη σύνθεση πρωτεϊνών, μερικές φορές ρυθμίζει τη γονιδιακή έκφραση.

Σταθερότητα

DNA: Το DNA είναι σταθερό σε αλκαλικές συνθήκες. Το μικρό μέγεθος των αυλακώσεων μειώνει τη δράση των ενζύμων DNase.

RNA: Το RNA δεν είναι σταθερό σε αλκαλικές συνθήκες σε σύγκριση με το DNA. Το RNA εμφανίζει πολύ μεγαλύτερες αυλακώσεις σε σύγκριση με το DNA και είναι πιο επιρρεπές σε αποικοδόμηση με τις RNases.

Ζημιά από υπεριώδη ακτινοβολία

DNA: Το DNA είναι πιο επιρρεπές σε βλάβες από την υπεριώδη ακτινοβολία.

RNA: Το RNA είναι λιγότερο επιρρεπές σε βλάβες από την υπεριώδη ακτινοβολία.

Συμπέρασμα

Το RNA περιέχει μια ομάδα 2′ ΟΗ στο σάκχαρό του πεντόζης που κάνει το RNA πιο αντιδραστικό από το DNA. Έτσι, το DNA είναι συγκριτικά σταθερό από το RNA λόγω της σταθερότητας της ομάδας πεντόζης. Το RNA υπάρχει επίσης ως μονόκλωνο μόριο λόγω της ομάδας 2' ΟΗ. Έτσι, το RNA προτιμά την Α-μορφή της γεωμετρίας. Το DNA, αντίθετα, στερείται 2' ΟΗ ομάδας στον δακτύλιο πεντόζης του. Επομένως, το DNA υπάρχει συνήθως ως δίκλωνο μόριο που προτιμά τη Β-μορφή της γεωμετρίας. Εδώ, η μορφή Α δημιουργεί ευρύτερες αυλακώσεις ενώ η μορφή Β δημιουργεί στενές αυλακώσεις στο μόριο. Η σταθερότητα έναντι των αποικοδομητικών ενζύμων εξαρτάται από το μέγεθος του αυλακιού. Έτσι, το DNA είναι πιο σταθερό από το RNA έναντι της αποικοδόμησης των ενζύμων. Ως εκ τούτου, η κύρια διαφορά μεταξύ DNA και RNA είναι στη σύνθεσή τους σε δακτυλίους πεντόζης.