Jenis dan Struktur RNA

Kelas-kelas utama RNA serta fitur kimia dan struktural yang memungkinkan asam nukleat beruntai tunggal melipat menjadi bentuk yang mampu membawa informasi, membangun protein, dan mengkatalisis reaksi.

Definition

Jenis dan struktur RNA berkaitan dengan kategori asam ribonukleat dalam sel dan fitur kimia serta pelipatan RNA — pasangan basa, motif struktur sekunder, dan lipatan tersier — yang menentukan bagaimana setiap RNA berfungsi.

Scope

Topik ini mencakup kimia RNA dan kelas-kelas utamanya — RNA duta, transfer, dan ribosom, serta kategori luas RNA non-penyandi — dan prinsip-prinsip struktural yang membedakan RNA dari DNA: gula ribosa, urasil, untai tunggal, dan kapasitas yang dihasilkan untuk membentuk struktur sekunder berpasangan basa dan struktur tersier terlipat. Fungsi katalitik dan regulasi diperkenalkan di sini dan dikembangkan dalam topik-topi pendamping.

Core questions

• Bagaimana RNA berbeda secara kimiawi dari DNA, dan mengapa itu penting?
• Apa saja kelas utama RNA dan peran-perannya?
• Bagaimana RNA beruntai tunggal melipat menjadi struktur yang terdefinisi?
• Mengapa struktur, bukan hanya urutan, menentukan banyak fungsi RNA?

Key theories

Fungsi yang ditentukan struktur

Karena RNA beruntai tunggal dan melipat kembali pada dirinya sendiri, fungsinya bergantung pada struktur sekunder dan tersier yang diadopsinya, sehingga RNA transfer dan ribosom bekerja melalui bentuk seperti halnya protein.

Kekhasan kimiawi RNA

Gugus 2'-hidroksil ribosa dan penggunaan urasil membuat RNA lebih reaktif dan kurang stabil dibandingkan DNA, sehingga cocok untuk peran transien, serbaguna, dan untuk katalisis daripada penyimpanan informasi jangka panjang.

Mechanisms

RNA dibangun dari ribonukleotida yang mengandung ribosa dan basa adenin, guanin, sitosin, dan urasil. Karena umumnya beruntai tunggal, molekul RNA melipat melalui pasangan basa intramolekuler menjadi jepit rambut (hairpin), lingkaran (loop), dan tonjolan (bulge) yang membentuk struktur sekundernya, yang selanjutnya memadat menjadi lipatan tersier yang distabilkan oleh interaksi tambahan dan ion logam. RNA duta menyampaikan urutan penyandi, RNA transfer mengadopsi lipatan berbentuk L untuk dekode, RNA ribosom membentuk inti struktural dan katalitik ribosom, dan berbagai RNA non-penyandi menggunakan lipatannya untuk memandu, menyangga, atau mengatur.

Clinical relevance

Struktur RNA mendasari aksi elemen regulasi terstruktur dan dimanfaatkan dalam merancang terapi RNA serta dalam memahami genom virus RNA; disajikan sebagai signifikansi, bukan panduan klinis.

History

Penelitian sekuensing dan struktural RNA transfer dan ribosom sejak tahun 1960-an mengungkapkan bagaimana RNA beruntai tunggal melipat menjadi bentuk fungsional yang tepat, dan analisis komparatif RNA ribosom kemudian menjadi dasar untuk mengklasifikasikan kehidupan, menggarisbawahi pentingnya struktural RNA.

Key figures

• Robert Holley
• Carl Woese

Seminal works

• watson2013
• alberts2014

Frequently asked questions

Bagaimana RNA berbeda dari DNA?

RNA menggunakan gula ribosa dan basa urasil, biasanya beruntai tunggal, dan melipat menjadi berbagai struktur, sedangkan DNA menggunakan deoksiribosa dan timin serta membentuk heliks ganda yang stabil.

Mengapa RNA dapat melakukan pekerjaan yang tidak dapat dilakukan DNA?

Sifatnya yang beruntai tunggal dan dapat dilipat memungkinkan RNA mengadopsi bentuk yang mengikat target dan bahkan mengkatalisis reaksi, memberinya fleksibilitas fungsional di luar penyimpanan informasi.