DNA和RNA - 5关键差异和比较

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发表:2020年12月18日

|最后更新:2023年2月28日

Ruairi J麦肯齐

脱氧核糖核酸和核糖核酸(RNA)可能是最重要的分子细胞生物学,负责存储和阅读支撑着所有生命的遗传信息。他们都是线性聚合物,包括糖、磷酸盐和基地,但也有一些关键的差异这两个分开¹。这些区别使两个分子一起工作和履行其重要作用。在这里,我们看看5之间的关键差异DNA和RNA。在我们深入研究的差异之前,我们看一看这两个并排核酸。

比较的RNA和DNA的螺旋和基础结构

DNA与RNA如何?

有几种不同,独立的DNA与RNA。其中包括两个分子的功能,它们的结构,他们的平均长度、糖(DNA含有脱氧核糖和RNA含有核糖)和基地分子(RNA包含尿嘧啶而非胸腺嘧啶),它们包含他们的位置和他们的反应酶和紫外线。

DNA和RNA -比较图表

比较	DNA	核糖核酸
全名	脱氧核糖核酸	核糖核酸
函数	DNA复制和储存遗传信息。这是一个所有遗传信息包含在一个生物体的蓝图。	RNA将DNA中包含的遗传信息转换为格式用于构建蛋白质,然后移动到核糖体蛋白工厂。
结构	DNA包含两个链,安排在一个双螺旋结构。这些链单元称为核苷酸组成。每个核苷酸磷酸包含一个五碳糖分子和一个含氮碱基。	RNA只有一个链,但像DNA一样,是由核苷酸。比DNA链RNA链较短。有时RNA二级双螺旋结构形式,但只有断断续续。
长度	DNA是一个比RNA更长的聚合物。例如,染色体是一个长的DNA分子,这将是几厘米的长度时瓦解。	RNA分子的长度是可变的,但短多长的DNA聚合物。一个大型的RNA分子可能只有几千个碱基对。
糖	糖在DNA脱氧核糖,含有一个羟基比RNA核糖。	RNA含有核糖糖分子,没有羟基脱氧核糖的修改。
基地	DNA的碱基是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。	RNA股票腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)和DNA,但包含尿嘧啶(“U”)而非胸腺嘧啶。
碱基对	腺嘌呤和胸腺嘧啶(t)配对胞嘧啶、鸟嘌呤对(c g)	腺嘌呤和尿嘧啶对(u) 胞嘧啶、鸟嘌呤对(c g)
位置	DNA存在于细胞核,少量的DNA也出现在线粒体。	RNA形式的核仁,然后移动到专门的区域的细胞质取决于类型的RNA形成。
反应性	由于其脱氧核糖,其中包含一个不含氧羟基,比RNA DNA是一个更稳定的分子,这是有用的分子的任务是保护基因信息的安全。	RNA,含有核糖糖,比DNA和反应在碱性条件下不稳定。RNA较大的螺旋槽意味着它是由酶更容易受到攻击。
紫外线(UV)的敏感性	DNA是容易受到紫外线的伤害。	RNA耐紫外线造成的损失比DNA。

DNA和RNA的关键区别是什么?

我们可以确定DNA和RNA不同的五个主要类别:

函数
糖
基地
结构
位置

函数

DNA编码的所有遗传信息,并创建所有生物生命的蓝图。这只是在短期内。从长远来看,DNA是一个存储设备,生物闪存驱动器允许代之间传递生命的蓝图 ²。RNA作为读者解码这个闪存驱动器。阅读过程是多步骤,有专业rna为每个这些步骤。下面,我们详细看最重要的三个类型的RNA。

三种类型的RNA是什么?

信使RNA (信使核糖核酸)复制的部分遗传密码,这一过程被称为转录,和传输这些副本核糖体,细胞工厂,促进蛋白质的生产从这个代码。
转移核糖核酸(tRNA)负责将氨基酸、碱性蛋白的构建块,这些蛋白质工厂,为了应对引入的信使rna编码指令。这个蛋白质的过程叫做翻译。
最后,核糖体RNA (核糖体rna核糖体的)是一个组件工厂本身没有蛋白质生产就不会发生¹。

糖

DNA和RNA都是由糖链,但是DNA的糖称为脱氧核糖图像(左),糖在RNA被称为简单核糖图像(右)。脱氧的前缀表示,同时RNA有两个羟基(-哦)基团的碳骨架,DNA只有一个,有一个孤独的氢原子相连。RNA是额外的羟基被证明有用的基因代码转换成mrna的过程中,可以制成蛋白质,而脱氧核糖给DNA更稳定³。

脱氧核糖的化学结构(左)和核糖(右)糖

基地

氮基地DNA是遗传密码的基本单位,和他们的正确的顺序和配对对生物功能至关重要。四个基地,这段代码是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。基地对在双螺旋结构,这些对和T,和C和G . RNA不含胸腺嘧啶,取而代之的是尿嘧啶基地(U),对腺嘌呤¹。

结构

而无处不在的弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森(或者应该是罗莎琳德富兰克林的?)DNA双螺旋结构意味着两股DNA结构结构是常识,RNA的单链格式并不广为人知。

RNA有多少股?

除了一些病毒RNA通常有一个链。RNA组成的聚合物链的核苷酸。这些都是含氮的碱基连接磷酸基,糖核糖。四个基地RNA是腺嘌呤,尿嘧啶,胞嘧啶,鸟嘌呤。

RNA可以形成双链结构,如在翻译过程中,当信使RNA和tRNA分子。聚合物也比RNA聚合物更长的DNA;2.3米长的人类基因组包含46个染色体,每个单个DNA分子。相比之下,RNA分子要短得多³。

位置

真核细胞,包括所有动物和植物细胞,房子绝大多数在细胞核的DNA,它存在于一个紧密压缩形式,称为染色体⁴。这种压缩格式意味着DNA可以很容易地存储和转移。除了核DNA,有些线粒体DNA存在于能源生产,小细胞器发现自由浮动在细胞质,细胞核外的细胞的面积。

三种类型的RNA在不同的位置。信使rna在细胞核,每个信使rna片段复制从其相对的DNA片段,在离开之前细胞核和进入细胞质。根据需要细胞周围的碎片然后穿梭,沿着细胞内部的交通系统,细胞骨架。tRNA mRNA一样,就是绕着细胞质散放的分子。如果它收到正确的信号从核糖体,它会追捕氨基酸单元在细胞质中核糖体和把他们修建成蛋白质⁵。核糖体rna,正如前面提到的,作为核糖体的一部分。核糖体的形成在一个区域称为核仁,核之前出口到细胞质中,一些核糖体自由浮动。其他细胞质核糖体绑定到内质网,膜结构,帮助过程蛋白质从细胞和出口⁵。

不寻常的类型的DNA和RNA

在本文中,我们描述了结构无疑是最常见的DNA,但这并不是故事的全部。其他形式的DNA和RNA的存在,破坏这些核酸的经典结构。

Z-DNA

而DNA结构的上面你会看到,在任何生物学教科书你可能愿意打开——右手螺旋,DNA分子左旋螺旋也存在。这些被称为Z-DNA。规范,“经典”的DNA被称为B-DNA。

Z-DNA分子是:

稀释剂(18大而不是20多种B-DNA)
有不同的重复单位(两个碱基对,而不是一个)
基地之间有不同的扭转角

Z-DNA被认为扮演一个角色调节基因表达和可能生产DNA处理后的酶,如DNA聚合酶。

一个dna

确认的同时B-DNA罗莎琳德富兰克林,DNA是DNA的一种选择结构分子时,常常出现脱水。许多晶体结构的DNA的DNA的形式。它有一个短的结构,与不同数量的碱基对每转身比B-DNA倾斜。dna的生物相关性大大扩大近年来,现在认识到dna参与许多角色,如:

结合DNA的酶,如聚合酶,这种转变可以使特定的原子受到酶的行动。
保护免受损害——dna更容易受到紫外线的伤害,和孢子形成的细菌已被证明采用dna构象,这可能是一个保护的变化。

三缸DNA

三重螺旋DNA结构可以形成特定碱基-嘧啶和嘌呤占据主要在传统B-DNA凹槽。这可以自然发生或故意DNA-modifying策略为研究目的的一部分。

Triplex-forming寡核苷酸(TFOs)绑定传统的两股DNA,可以用来帮助指导代理商修改DNA特定基因的位置。H-DNA是一个内生,三链DNA分子,鼓励基因组的突变。

极

双链RNA(极)是最常见的基因基础许多植物,动物和人类病毒。这些包括一种和轮状病毒肠胃炎等疾病负责。dsRNA分子有效免疫原,他们激活免疫系统,然后削减dsDNA保护机制。蛋白质的发现机器,允许这个反应导致基因沉默RNAi技术的发展,赢得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。

引用

Berg JM, Tymoczko杰,路博L, Berg JM, Tymoczko杰,路博L。生物化学。五。W H·弗里曼;2002年。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21154/
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