Logg inn eller registrer deg☞

Tilbake til artikkelen

Tilbake til historikken

nukleinsyrer

Versj. 4
Denne versjonen ble publisert av Cecilie Bækkedal Sonnenberg 7. juni 2022. Artikkelen endret 15901 tegn fra forrige versjon.

Nukleinsyrer, nukleinsyrer er biokjemiske forbindelser (molekyler) i cellene som inneholder genetisk informasjon.

Nukleinsyrene er delt inn i de to hovedgruppene DNA og RNA:

  • RNA er forkortelse for det engelske navnet ribonucleic acid (ribonukleinsyre på norsk). RNA er molekyler som er bærere av genetisk informasjon i produksjon av proteiner og er viktig for regulering av hvilke gener som slås av og på (genregulering). RNA finnes hovedsakelig i cellenes cytoplasma. Det finnes flere typer RNA, blant annet tRNA, rRNA og mRNA som er viktige i proteinsyntesen. RNA består kun av én tråd av nukleotider.

Oppbygning

Nukleinsyrene DNA og RNA er bygget opp flere nukleotider som er koblet sammen til lange kjeder. Et nukleotid består av tre deler: et sukkermolekyl, en nitrogenbase og en fosfatgruppe. Sukkermolekylene og fosfatgruppene danner den ytre grunnstrukturen, mens nitrogenbasene er vendt innover. RNA består av kun én nukleotidtråd, mens DNA består av to nukleotidtråder som holdes sammen av hydrogenbindinger og er formet som en dobbeltheliks.

Nitrogenbasene og sukkermolekylet skiller DNA og RNA fra hverandre. I DNA brukes nitrogenbasene adenin, guanin, cytosin og tymin. Basene bindes sammen to og to av hydrogenbindinger, og de bindes alltid sammen i parene adenin–tymin eller cytosin–guanin. I RNA er tymin byttet ut med uracil, som alltid bindes sammen med adenin. I RNA heter sukkermolekylet ribose og i DNA heter det deoksyribose.

DNA

DNA utgjør arvestoffet, det vil si alle genene, i en celle. DNA består av to lange tråder med nukleotider som er bundet sammen av hydrogenbindinger. Disse to trådene er tvunnet slik at de er formet som en dobbeltheliks. Genene ligger etter hverandre langs DNA-tråden. De fleste genene inneholder genetisk informasjon om proteiner. Området mellom disse genene kalles for ikke-kodende DNA, og her ligger blant annet gener som inneholder informasjon om ikke-kodende RNA. Alle genene til en organisme kalles for et genom.

Hvis man hadde strukket ut hele DNA-tråden i en menneskecelle, ville den ha blitt omtrent to meter lang. DNA-tråden blir derfor pakket tett sammen for at den skal få plass i cellen. Det finnes flere nivåer av pakking av DNA-tråden, og på første nivå blir DNA-tråden kveilet rundt proteiner som heter histoner. Hvert nivå av pakkingen av DNA-tråden har et eget navn, og DNA kveilet rundt histoner heter nukleosom. Siste nivå av pakkingen kalles kromosom.

DNA er delt opp i kromosomer i hver celle. Antall kromosomer per celle varierer fra organisme til organisme. I menneskeceller, som er eukaryote celler, er det 46 kromosomer. Det er to eksemplarer av hvert kromosom i hver celle, dette utgjør tilsammen 23 kromosompar. I hvert kromosompar er det ett kromosom som er arvet fra mor og ett som er arvet fra far.

I eukaryote celler finnes DNA hovedsakelig i cellekjernen. I tillegg er det DNA i mitokondrier, som finnes i cytoplasmaet i eukaryote celler. I planteceller, som også er eukaryote, er det DNA i kloroplaster i cytoplasmaet.

I bakterier, som er prokaryote celler, finnes DNA i cytoplasmaet, siden disse ikke har cellekjerne. Kromosomene i bakterier er formet som sirkler, i motsetning til i eukaryote celler der kromosomene er formet som staver. De fleste bakterier har kun ett kromosom, men omkring 10 prosent av bakteriene har to kromosomer eller flere. Bakterier som har to eller flere kromosomer har ett stort kromosom og et eller flere små kromosomer som kalles kromid.

RNA

RNA lages gjennom transkripsjon av en gensekvens, det vil si at det dannes en kopi av genet der nukleotiden tymin er byttet ut med uracil. Lengden på RNA-tråden kan være opptil tusen nukleotider, men den er ofte mye kortere.

RNA består av én enkelt tråd med nukleotider, og kan være formet som en rett tråd eller danne bindinger med seg selv og danne løkker.

Det finnes mange typer RNA, som har viktige funksjoner i cellen. De fleste typene RNA kalles for ikke-kodende, siden de ikke inneholder informasjon om proteiner. mRNA, tRNA og rRNA er essensielle i produksjonen av proteiner. mRNA er den eneste typen RNA som kan kalles kodende siden den inneholder kopien av en gensekvens, mens tRNA og rRNA er ikke-kodende RNA. Andre ikke-kodende RNA regulerer genaktiviteten i ulike cellulære prosesser.

De tre typene RNA som er involvert i proteinsyntesen er:

  • mRNA (messenger RNA på engelsk), også kjent som budbringer-RNA, er en kopi av et gen og inneholder informasjon om aminosyresekvensen til proteinet som genet koder for.
  • rRNA (ribosomal RNA på engelsk), også kjent som ribosomalt RNA, er med på å bygge opp ribosomene.
  • tRNA (transfer RNA på engelsk), også kjent som transport-RNA, deltar i proteinsyntesen ved å frakte aminosyrene til ribosomene.

I den første delen av proteinsyntesen, som kalles transkripsjon, dannes det en mRNA-kopi av en gensekvens som koder for et protein. mRNA-tråden er identisk med gensekvensen, bortsett fra at nukleotiden tymin er byttet ut med uracil. I eukaryote celler foregår transkripsjonen i cellekjernen og mRNAet blir fraktet ut i cytoplasmaet hvor translasjonen forgår. I prokaryote celler, som ikke har cellekjerne, foregår hele proteinsyntesen i cellens cytoplasma. Andre del av proteinsyntesen, som kalles translasjon, foregår på ribosomene i cytoplasmaet. Ribosomene er bygd opp av ribosomale proteiner og ribosomalt RNA. mRNAet fester seg til et ribosom hvor et tRNA leser av den genetiske koden og hekter på en aminosyre. Avhengig av oppskriften på mRNAet blir flere aminosyrer satt sammen til en polypeptidkjede, som til slutt foldes og blir et protein.

Ikke-kodende RNA deles inn i to hovedgrupper avhengig av lengden på RNA-tråden. Små ikke-kodende RNA (small non-coding på engelsk) har en lengde på under 200 nukleotider og lange ikke-kodende RNA (long non-coding på engelsk) er mer enn 200 nukelotider lange.

Ikke-kodende RNA har viktige roller i mange cellulære prosesser, som celledifferensiering og reguering av cellesyklus. De påvirker aktiviteten til gener på mange ulike måter, både epigenetisk og under de ulike stegene i proteinsyntesen.

Eksempler på små ikke-kodene RNA er mikroRNA (miRNA), små korte interfererende RNA (siRNA) og Piwi interagrende RNA (piRNA). Eksempler på lange ikke-kodende RNA er antisenseRNA og senseRNA.

Les mer i Store norske leksikon