Biologi RNA

Berbagai peran RNA di luar pembawa pesan — sebagai molekul struktural, katalitik, dan pengatur — dan apa yang diungkapkannya tentang logika molekuler dan asal-usul kehidupan.

Definition

Biologi RNA adalah studi tentang asam ribonukleat dalam semua bentuk dan fungsinya — RNA pembawa pesan, transfer, ribosom, katalitik, dan non-penyandi pengatur — termasuk bagaimana strukturnya memungkinkan peran dalam transfer informasi, katalisis, dan kontrol ekspresi gen.

Scope

Area ini mencakup keragaman dan fungsi RNA: kelas-kelas utama dan strukturnya, RNA sebagai katalis (ribozim), dunia RNA non-penyandi yang berkembang, dan peredaman gen berbasis RNA. Ini melengkapi area transkripsi dan translasi dengan memperlakukan RNA secara mandiri, termasuk signifikansi regulasi dan evolusionernya. Pemrosesan transkrip secara rinci dibahas di bawah transkripsi.

Sub-topics

• Non-Coding RNA
• Ribozymes and Catalytic RNA
• RNA Interference and Gene Silencing
• RNA Types and Structure

Core questions

• Kelas RNA apa saja yang ada dan apa fungsi masing-masing?
• Bagaimana molekul RNA dapat bertindak sebagai enzim?
• Peran apa yang dimainkan RNA non-penyandi dalam sel?
• Bagaimana peredaman berbasis RNA mengatur gen dan bertahan dari parasit?

Key theories

RNA sebagai katalis (dunia RNA)

Penemuan bahwa RNA dapat mengkatalisis reaksi, dicontohkan oleh intron penyambung diri, menunjukkan bahwa RNA menggabungkan penyimpanan informasi dengan katalisis dan mendukung hipotesis bahwa sistem berbasis RNA mendahului DNA dan protein.

RNA sebagai pengatur yang meresap

Di luar peran pembawa pesan dan struktural, RNA non-penyandi kecil dan panjang mengatur ekspresi gen dan pertahanan genom, seperti yang ditunjukkan oleh penemuan interferensi RNA, menjadikan RNA pemain sentral dalam kontrol daripada hanya perantara.

Mechanisms

RNA melipat menjadi struktur sekunder dan tersier yang terdefinisi yang menentukan fungsinya: RNA pembawa pesan membawa informasi pengkodean, RNA transfer dan ribosom membangun protein, dan ribozim menggunakan situs aktif yang terlipat untuk mengkatalisis reaksi seperti penyambungan diri dan pembentukan ikatan peptida. RNA non-penyandi dari berbagai ukuran memandu modifikasi, menyusun kompleks, dan mengatur transkripsi dan kromatin. RNA kecil yang dimuat ke dalam kompleks efektor berpasangan basa dengan target untuk meredam gen dan menahan elemen bergerak, mengintegrasikan RNA ke dalam jaringan regulasi dan pertahanan sel.

Clinical relevance

Molekul dan jalur RNA adalah dasar dari terapi dan vaksin penting dan mengalami disregulasi pada banyak penyakit; ini disajikan sebagai signifikansi daripada panduan klinis.

History

Pengakuan pada awal 1980-an bahwa RNA dapat bersifat katalitik, melalui karya Cech dan Altman, mengubah pandangan tentang peran dan asal-usul RNA; penemuan selanjutnya tentang interferensi RNA dan ledakan biologi RNA non-penyandi menetapkan RNA sebagai molekul fungsional dan pengatur yang serbaguna.

Key figures

• Thomas Cech
• Sidney Altman
• Andrew Fire
• Craig Mello

Seminal works

• kruger1982
• fire1998
• watson2013

Frequently asked questions

Apakah RNA hanya pembawa pesan antara DNA dan protein?

Tidak. RNA juga membentuk bagian struktural dan katalitik dari mesin translasi dan mencakup banyak RNA non-penyandi pengatur yang mengontrol ekspresi gen.

Apa itu hipotesis dunia RNA?

Gagasan bahwa kehidupan awal bergantung pada RNA untuk menyimpan informasi dan mengkatalisis reaksi, sebelum DNA dan protein mengambil alih peran tersebut, dimotivasi oleh penemuan RNA katalitik.