Concepts of geneticsStruktur RNA Apakah KimiaMirip dengan DNA, tetapi Tunggal StrandedStruktur molekul RNA menyerupai DNA, dengan beberapa pengecualian penting. Meskipun RNA juga memiliki nukleotida dihubungkan ke rantai polinukleotida, ribosa gula menggantikan deoksiribosa, dan basa nitrogen urasil menggantikan timin. Perbedaan lain yang penting adalah bahwa sebagian besar RNA adalah single stranded, meskipun ada dua penting pengecualian. Pertama, molekul RNA kadang lipat kembali sendiri untuk membentuk daerah beruntai ganda dari pasangan basa komplementer. Kedua, beberapa virus hewan yang memiliki RNAsebagai materi genetik mereka mengandung heliks untai ganda.Sebagaimana ditetapkan sebelumnya (lihat Gambar 10-1), tiga kelas utama dari molekul RNA seluler berfungsi selama ekspresi informasi genetik: RNA ribosom(rRNA), messenger RNA (mRNA), dan RNA transfer (tRNA). Molekul-molekul ini semua berasal sebagai pelengkap salinan salah satu dari dua helai segmen DNA selama proses transkripsi. Artinya, nukleotida mereka urutan melengkapi deoxyribonucleotide yang urutan DNA yang berfungsi sebagai template untuk sintesis mereka. Karena urasil menggantikan timin dalam RNA, urasil adalahmelengkapi adenin selama transkripsi dan selama RNA basis pasangan.Tabel 10.4characterizes bentuk-bentuk utama dari RNA sebagaiditemukan dalam sel prokariotik dan eukariotik. RNA yang berbedadibedakan menurut perilaku sedimentasi mereka di bidang sentrifugal dan dengan ukuran (jumlah nukleotida masing-masing berisi). Perilaku sedimentasi tergantung pada molekul kepadatan, massa, dan bentuk, dan ukuran yang disebutkoefisien Svedberg (S). Sementara Svalues lebih tinggi hampir selalu menunjuk molekul berat molekul yang lebih besar, korelasi tidak langsung; yaitu, peningkatan dua kali lipat dalam molekul berat badan tidak menyebabkan peningkatan dua kali lipat dalam S. Hal ini karena, selain massa molekul, ukuran dan bentuk molekul juga mempengaruhi laju sedimentasi (S). molekul RNA datang dalam berbagai ukuran. Ribosom RNA biasanya merupakan sekitar 80 persen semua RNA dalam E. colicell. RNA ribosom penting komponen struktural ribosom, yang berfungsi sebagai meja kerja spesifik di mana protein disintesis selama terjemahan. Berbagai bentuk rRNA ditemukan di prokariota dan eukariota berbeda jelas dalam ukuran. Molekul RNA membawa informasi genetik dari DNA dari gen ke ribosom. Molekul-molekul mRNA bervariasi dalam ukuran, yang mencerminkan rentang dalam ukuran dari protein yang dikodekan oleh mRNA serta berbeda ukuran gen yang berfungsi sebagai template untuk ranskripsi mRNA. Sementara Tabel 10.4 menunjukkan bahwa sekitar 5 persen dari RNA adalah mRNA dalam E. coli, persentase ini bervariasi dari sel ke sel danbahkan pada waktu yang berbeda dalam kehidupan sel yang sama.Mentransfer RNA, akuntansi hingga 15 persen dariRNA dalam sel yang khas, adalah kelas terkecil (dalam hal rata-rata ukuran molekul) dari molekul RNA ini dan membawaasam amino ke ribosom selama terjemahan. Karenalebih dari satu molekul tRNA berinteraksi secara bersamaandengan ribosom, ukuran molekul yang lebih kecil memfasilitasiinteraksi ini.Kita akan membahas fungsi dari tiga kelas tersebut dariRNA lebih detail dalam Bab 13 dan 14. iniRNA merupakan bentuk utama dari molekul yang terlibatdalam ekspresi genetik, tetapi RNA unik lainnya ada yangmelakukan berbagai peran, terutama pada eukariota. Misalnya, RNAis telomerase yang terlibat dalam replikasi DNAdi ujung kromosom (Bab 11), nuklir kecilRNA (snRNA) berpartisipasi dalam pengolahan mRNA (Bab13), dan RNA antisense, microRNA (miRNA), dan pendekinterfering RNA (siRNA) yang terlibat dalam regulasi gen(Bab 17).

RNA Polymerase MengarahkanSintesis RNAUntuk membuktikan RNA yang dapat disintesis pada template DNA, itudiperlukan untuk menunjukkan bahwa ada enzim yang mampu mengarahkan sintesis ini. Pada tahun 1959,beberapa peneliti, termasuk SamuelWeiss, telah secara independen ditemukanmolekul tersebut dalam hati tikus. RNA disebutpolimerase, ia memiliki umum yang samapersyaratan substrat seperti halnya DNApolimerase, pengecualian utama adalah bahwa nukleotida substrat mengandung ribosa bukan pada bentuk deoksiribosa gula. Tidak seperti DNApolimerase, tidak ada primer diperlukan untukmemulai sintesis. Reaksi keseluruhanmeringkas sintesis RNA padatemplate DNA dapat dinyatakan sebagain (NTP) hDNAenzim(NMP)n + n (PPsaya)Sebagai persamaan mengungkapkan, nucleosidetrifosfat (NTP) berfungsi sebagai substrat untuk enzim, yang mengkatalisispolimerisasi monophosphates nucleoside (NMPs), atau nukleotida,menjadi rantai polinukleotida (NMP) n.Nukleotida dihubungkan selama sintesis oleh 5to obligasi 3phosphodiester(lihat Gambar 10-12). Energi yang diciptakanoleh membelah prekursor trifosfatke dalam bentuk monofosfat drivereaksi, dan fosfat anorganik(PPsaya) Yang dihasilkan.

Perbedaan lain yang penting adalah bahwa sebagian besar RNA adalah single stranded, meskipun ada dua penting pengecualian. Pertama, molekul RNA kadang lipat kembali sendiri untuk membentuk daerah beruntai ganda dari pasangan basa komplementer. Kedua, beberapa virus hewan yang memiliki RNAsebagai materi genetik mereka mengandung heliks untai ganda.

EKSPERIMENFRAENKEL-CONRATPada tahun 1957, Heinz Fraenkel-Conrat melakukan percobaan dengan menggunakan TMV(Tobacco Mosaic Virus)adalah virus penyebab penyakit pada tanaman tembakau yang memiliki RNA, bukan DNA, sebagai materi genetiknya. Komponen lain yang menyusun TMV(Tobacco Mosaic Virus)adalah protein yang bersama RNA membentuk konfigurasi spiral.Fraenkel-Conratmemisahkan RNA dan protein dari strain TMV(Tobacco Mosaic Virus)yang berbeda. RNA dan protein tersebut kemudian di rekonstruksi dengan pasangan RNA dan protein dari strain yang berlainan. Kedua hasil rekonstruksi virus ini kemudian diinfeksikan pada daun tembakau.Ketika daun tembakau terinfeksi virusTMV(Tobacco Mosaic Virus), maka virus keturunannya selalu memiliki fenotip dan genotip yang identik dengan strain induk asal dari mana RNAtersebutdiambil.Dari percobaan ini dapat ditarik kesimpulan bahwa materi genetikyang terdapatpada TMV(Tobacco Mosaic Virus)adalahRNA.