Wat is RNA?

Door Benedette Cuffari, M.Sc.Reviewed by Dr. Ananya Mandal, MD

Ribonucleïnezuur (RNA) is een belangrijke biologische macromolecule die aanwezig is in alle biologische cellen.

Het is voornamelijk betrokken bij de synthese van eiwitten en draagt de boodschapperinstructies over van het DNA, dat zelf de genetische instructies bevat die nodig zijn voor de ontwikkeling en instandhouding van het leven. In sommige virussen draagt RNA, in plaats van DNA, de genetische informatie.

Image Credit: Juan Gaertner/.com

RNA vs DNA

Er zijn twee verschillende soorten nucleïnezuur: DNA en RNA. Het nucleïnezuur van DNA is deoxyribose, terwijl het nucleïnezuur van RNA ribose is. Zoals blijkt uit hun namen, mist de desoxyribose van DNA één zuurstofmolecule in vergelijking met de ribose suiker van RNA. De nucleotiden waaruit DNA bestaat zijn adenine (A), guanine (G), cytosine (C) en thymine (T), terwijl de nucleotiden van RNA bestaan uit A, G, C en uracil (U).

Terwijl de structuur van DNA in eukaryote cellen een dubbele helix is, is RNA typisch enkelstrengs en komt het in verschillende vormen voor. De enkelstrengs structuur van RNA stelt dit molecuul in staat zich naar behoefte op te vouwen en verschillende stabiele secundaire structuren te vormen.

Typen RNA en hun rol

Het type RNA dicteert de functie die dit molecuul in de cel zal hebben. Naast de coderende regio van boodschapper-RNA (mRNA) moleculen die in eiwitten zullen worden vertaald, zijn andere cellulaire RNA-elementen betrokken bij verschillende processen, waaronder transcriptionele en post-transcriptionele regulering van genetisch materiaal, temperatuur- en liganddetectie, translatiecontrole en RNA-omzet.

Transcriptie (DNA tot mRNA)

Omdat DNA de kern niet kan verlaten, is het niet in staat uit zichzelf een eiwit te genereren. Het genereren van eiwitten uit hun DNA-coderende sequentie begint met een proces dat transcriptie wordt genoemd. Tijdens de transcriptie wikkelen verschillende enzymen, waaronder helicase en topoisomerase, het DNA af om toegang te verschaffen aan een ander enzym, RNA polymerase genaamd. RNA-polymerase reist langs de afgewikkelde DNA-streng om het mRNA-molecuul te construeren totdat het klaar is om de kern te verlaten.

Translatie (mRNA tot eiwit)

Zodra het mRNA de kern verlaat en in het cytoplasma van de cel terechtkomt, zal het een ribosoom vinden, zodat het proces van translatie kan beginnen. Een paar van drie nucleotidebasen van het mRNA-molecuul wordt een codon genoemd, en elk codon is specifiek voor slechts één aminozuur.

Tijdens de translatie zullen transfer RNA (tRNA)-moleculen, die aan een bepaald aminozuur zijn gebonden, een codon op het mRNA-molecuul herkennen en het juiste aminozuur op die plaats in de streng invoegen. Zo zal het codon CUC het aminozuur leucine genereren, terwijl het codon UGA één type stopcodon is dat aangeeft dat de vertaling van het gen voltooid is. De andere twee stopcodons zijn UAG en UAA.

Ribosomen bevatten zowel eiwitten als verschillende ribosomaal RNA (rRNA) moleculen. Zodra aminozuren zijn aangemaakt, zullen rRNA-moleculen langs de mRNA-molecule bewegen om de vorming van eiwitten te katalyseren. Het is belangrijk op te merken dat mRNA, tRNA, en rRNA alle een belangrijke rol spelen in deze proteïnesynthetiserende route.

RNA als biologische katalysator

Hoewel jarenlang algemeen werd aangenomen dat alleen proteïnen enzymen konden zijn, is van bepaalde RNA-moleculen aangetoond dat zij complexe tertiaire structuren kunnen aannemen en als biologische katalysatoren kunnen fungeren. Zo kunnen bijvoorbeeld rRNA-moleculen tijdens de translatie als ribozymen fungeren.

Ribozymen, dat zijn enzymen die bestaan uit RNA-moleculen in plaats van eiwitten, vertonen veel van de kenmerken van een klassiek enzym, zoals een actieve plaats, een bindingsplaats voor een substraat en een bindingsplaats voor een cofactor, zoals een metaalion. Ribozymen verbinden aminozuren tijdens de eiwitsynthese, en nemen ook deel aan RNA splicing, transfer RNA biosynthese, en virale replicatie.

Een van de eerste ribozymen die werden ontdekt was RNase P, een ribonuclease dat betrokken is bij het genereren van tRNA moleculen uit grotere, precursor RNA’s. RNase P bestaat uit zowel RNA als eiwit; het RNA gedeelte alleen is echter de katalysator.

RNA Wereld Hypothese

De RNA wereld hypothese, ook wel de “RNA 1e” hypothese genoemd, is dat het leven op Aarde eerst evolueerde met een eenvoudige RNA molecule die individueel zichzelf kon repliceren, waaruit later DNA evolueerde. Misschien wel het sterkste bewijs voor deze hypothese is dat het ribosoom, waar eiwitten worden geassembleerd, een ribozym is.

Ander bewijs is het feit dat bepaalde virussen RNA gebruiken. Aangezien men denkt dat virussen een eenvoudigere, oudere vorm van leven zijn dan de meer complexe prokaryotische en eukaryotische cellen, zou dit suggereren dat het leven voor het eerst uit de prebiotische wereld is voortgekomen door het gebruik van dit eenvoudige nucleïnezuur voor de opslag en transcriptie van informatie. Aldus werd de replicatie van deze eenvoudige levensvormen en de voortplanting en evolutie van complexere organismen mogelijk gemaakt in deze oude wereld.

Verder lezen

• Alle RNA-inhoud
• RNA-structuur
• Types van RNA: mRNA, rRNA en tRNA
• RNA Synthese
• RNA Ontdekking

Geschreven door

Benedette Cuffari

Na het voltooien van haar Bachelor of Science in Toxicologie met twee minors in Spaans en Scheikunde in 2016, Benedette vervolgde haar studie om haar Master of Science in Toxicology in mei van 2018 af te ronden. Tijdens haar graduate school onderzocht Benedette de dermatotoxiciteit van mechlorethamine en bendamustine; twee stikstofmosterd alkylerende agentia die worden gebruikt in antikankertherapie.

Last bijgewerkt 6 feb 2020

Citaties

Gebruik een van de volgende formaten om dit artikel te citeren in uw essay, paper of verslag:

• APA

  Cuffari, Benedette. (2020, 06 februari). Wat is RNA? Nieuws-Medisch. Op 24 maart 2021 ontleend aan https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-RNA.aspx.

• MLA

  Cuffari, Benedette. “Wat is RNA?”. Nieuws-Medisch. 24 maart 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-RNA.aspx>.

• Chicago

  Cuffari, Benedette. “Wat is RNA?”. Nieuws-Medisch. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-RNA.aspx. (accessed March 24, 2021).

• Harvard

  Cuffari, Benedette. 2020. Wat is RNA? Nieuws-Medisch, bekeken 24 maart 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-RNA.aspx.