RNA, což je zkratka pro ribonukleovou kyselinu, je důležitá molekula v našich buňkách, která hraje klíčovou roli v tom, jak naše tělo funguje. Můžeme si ji představit jako "pracovníka", který pomáhá přečíst a použít informace uložené v DNA.
RNA je zásadní složkou proteosyntézy (syntézy proteinů), což je proces, při kterém se informace z DNA převádí do podoby konkrétního znaku. RNA je podobně jako DNA tvořena polynukleotidovým řetězcem, který obsahuje cukernou část ribózu, fosfátovou skupinu a čtyři dusíkaté báze (nukleotidy) – A (adenin), C (cytosin), G (guanin) a U (uracil).
Typy RNA
Messenger RNA = mRNA
Když buňka potřebuje vyrobit nový protein, je potřeba zahájit tzv. transkripci. To je proces, při kterém buňka v jádře vytváří RNA z DNA.
Jak probíhá transkripce?
Nejprve se „otevře“ část DNA, která obsahuje instrukce pro protein, který buňka potřebuje vytvořit.
Po otevření DNA se na jedné její straně vytvoří nová zpráva – což je mRNA. Tato zpráva kopíruje písmenka tak, jak jsou napsané v DNA, akorát thymin se zde nahradí uracilem. (např. pokud je v DNA sekvence A - G - T - C, tak v mRNA bude A - G - U - C). K přepisování těchto písmen (informací) pomáhá enzym, který se nazývá RNA – polymeráza.
Nakonec mRNA opouští jádro buňky a putuje k ribozomům v cytoplazmě, kde dochází k syntéze proteinů
Transfer RNA = tRNA
Úkolem tRNA je přinášet správné stavební kameny proteinů (aminokyseliny) na místo, kde se proteiny vyrábí. Každá tRNA nese jednu konkrétní aminokyselinu.
Jak to funguje?
Ribozomy, což jsou malé buněčné struktury, které jsou jako takové továrny na výrobu proteinů, začnou číst zprávu, kterou přinesla mRNA. Tuto zprávu čtou po třech písmenkách. Těmto trojicím nukleotidů (např. A - U - G nebo C - G - A) říkáme kodony. Každý z těchto kodonů, představuje jednu aminokyselinu.
tRNA má na svém konci antikodony – ty fungují jako takový klíč, který se vloží do zámku kodonu mRNA. Když se tedy tRNA dostane k ribozomu, její antikodon se spojí s odpovídajícím kodonem na mRNA čímž se zajistí, že je správná aminokyselina přivedena na konkrétní správné místo.
Ribozomy používají aminokyseliny, které dopraví jednotlivé tRNA a spojují je dohromady, čímž se vytváří protein. Jakmile ribozom přečte z mRNA další kodon, tak dorazí další tRNA s další aminokyselinou a tento proces se opakuje, dokud není protein hotový.
tRNA tedy hraje klíčovou roli v překladu sekvence mRNA na řetězec aminokyselin, které se složí do proteinu.
Ribozomální RNA = rRNA
rRNA je jednou z hlavních složek, bez které by ribozomy nemohly fungovat. Má zde tři hlavní funkce:
Pomáhá ribozomu číst zprávu z mRNA
Pomáhá spojovat tRNA, které přinášejí aminokyseliny. rRNA urychluje chemickou reakci, která spojuje aminokyseliny do dlouhého řetězce, čímž se vytváří protein.
rRNA pomáhá kromě výroby proteinů také s udržením struktury ribozomu, aby správně fungoval při syntéze proteinů.
MikroRNA = miRNA
Mikroskopická RNA je jako malý pomocník, který se podílí na kontrole toho, jak se vyrábějí proteiny. Je to krátká sekvence RNA, která je mnohem menší než běžná mRNA, kterou ribozomy používají k výrobě proteinů.
miRNA funguje tak, že se připojí k mRNA, která nese informace pro výrobu proteinu. Hlavní funkcí mikroRNA je, že může zpomalit nebo úplně vypnout mRNA, takže ribozom nemůže v tu chvíli vyrábět tolik proteinů, kolik by vyráběl normálně. Je to důležité, protože naše tělo potřebuje přesně řídit, kolik a jaké proteiny vyrobí. Někdy je potřeba proteinů více, někdy méně a miRNA toto množství pomáhá regulovat.
Souhrn hlavních funkcí RNA
Přenos genetické informace (mRNA přenáší informaci z DNA do ribozomů, kde probíhá syntéza proteinů)
Syntéza proteinů (rRNA hraje roli v procesu překladu informací z mRNA na aminokyseliny, tRNA dopravuje správné aminokyseliny na správné místo)
Regulace genové exprese (miRNA ovlivňuje a reguluje množství proteinů, které jsou produkovány v buňkách