Belangrijkste verschil - DNA versus RNA-nucleotiden

DNA- en RNA-nucleotiden zijn de monomeren van respectievelijk DNA en RNA. DNA-nucleotiden zijn adenine, guanine, cytosine en thymine. RNA bevat uracil in plaats van thymine. DNA wordt veel gebruikt als genetisch materiaal door organismen. RNA wordt gebruikt in de genexpressie. De grootste verschil tussen DNA- en RNA-nucleotiden is dat: DNA-nucleotiden bevatten deoxyribose als hun pentosesuiker, terwijl RNA-nucleotiden ribosesuiker als hun pentosesuiker in het molecuul bevatten.

Dit artikel kijkt naar,

1. Wat zijn DNA-nucleotiden? - Definitie, kenmerken, functie 2. Wat zijn RNA-nucleotiden? - Definitie, kenmerken, functie3. Wat is het verschil tussen DNA- en RNA-nucleotiden?

Wat is een DNA-nucleotide?

Een DNA-nucleotide is het monomeernucleotide, dat in DNA kan worden gevonden. Het bevat deoxyribose als de pentosesuiker, die aan zijn 1′ koolstofatoom aan een stikstofhoudende base is bevestigd en aan zijn 5′ koolstofatoom een ​​fosfaatgroep. Deoxyribose is een monosacharide, die is afgeleid van ribosesuiker door een zuurstofatoom op 2′ koolstof te verliezen. Daarom wordt deoxyribose nauwkeuriger 2-deoxyribose genoemd. Een gelabelde deoxyribose, die is afgeleid van ribosesuiker, wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: (Deoxy)Ribose

Stikstofbasen in DNA zijn adenine, guanine, cytosine en thymine. Adenine en guanine zijn purinebasen, terwijl cytosine en thymine pyrimidinebasen zijn. In DNA zijn nucleotiden gekoppeld om een ​​ketting te vormen en de volgorde van de rangschikking van nucleotiden slaat de genetische informatie van de cel op. De suiker-fosfaatruggengraat wordt gevormd door elk nucleotide aan de keten te koppelen via fosfodiesterbindingen. Purinebasen zijn op complementaire wijze aan pyrimidinebasen gekoppeld om de twee DNA-strengen bij elkaar te houden in de dubbele helix. Adenine paren met thymine en guanine paren met cytosine.

DNA bestaat uit directionaliteit in elk van de twee ketens. Eén ketting in de dubbelstrengige structuur heeft een directionaliteit van 3′ tot 5′, terwijl de andere ketting een directionaliteit van 5′ tot 3′ draagt. Het ontbreken van een hydroxylgroep aan zijn 2′-koolstof in deoxyribose bevordert de mechanische flexibiliteit van DNA door de vorming van de dubbele helixstructuur. DNA dubbele helix mag ook strak oprollen om in de kern in eukaryoten te pakken.

Figuur 2: DNA-structuur

Wat is een RNA-nucleotide?

Een RNA-nucleotide is het monomeernucleotide dat wordt gevonden in RNA-moleculen. Het bevat ribose als het pentose-monosaccharide, dat aan zijn 1′-koolstofatoom aan een stikstofhoudende base is bevestigd en aan zijn 5′-koolstofatoom een ​​fosfaatgroep. Ribose bevat twee enantiomeren: D-ribose en L-ribose. D-ribose wordt gevonden in RNA. Het belangrijkste verschil tussen ribose en deoxyribose is de 2′-hydroxylgroep, die wordt gedragen door ribose. Deze 2'-hydroxylgroep vervult vele rollen in RNA. Stikstofbasen in RNA zijn adenine, guanine, cytosine en uracil. De pyrimidinebase, uracil, vervangt thymine in RNA. Daarom paren adenine met uracil, in plaats van met thymine. RNA-nucleotiden zijn aan elkaar gekoppeld om de keten van nucleotiden te vormen zoals in DNA. Omdat RNA een lineair molecuul is, bestaat de nucleotideketen alleen in de richting van 5' naar 3'. Chemische structuur van RNA wordt getoond in figuur 3.

Figuur 3: RNA-streng

RNA is niet in staat om de dubbele helixstructuur te vormen zoals in DNA vanwege de aanwezigheid van een 2'-hydroxylgroep. Daarom wordt RNA gevonden als een lineair molecuul, dat alleen in staat is om dubbelstrengs structuren zoals haarspeldlussen te vormen. De 2'-hydroxylgroep is echter belangrijk bij RNA-splitsing.

RNA wordt geproduceerd door transcriptie van DNA in het genoom door het enzym RNA-polymerase. De belangrijkste soorten RNA die in de cel worden aangetroffen, zijn boodschapper-RNA (mRNA), transfer-RNA (tRNA) en ribozomaal RNA (rRNA). mRNA's zijn de transcripten van genen. Ze worden vertaald op ribosomen, die worden gevormd door rRNA's. De relevante aminozuren voor de synthese van het polypeptide worden gebracht door tRNA's. Daarom is de belangrijkste functie van RNA hun rol in de eiwitsynthese. Sommige RNA's zijn ook betrokken bij de regulatie van genexpressie. Afgezien daarvan dienen RNA-nucleotiden zoals ATP en NADH als de belangrijkste bron van chemische energie voor biochemische reacties in de cel. cGMP en cAMP dienen ook als tweede boodschappers in signaaltransductieroutes.

Verschil tussen DNA- en RNA-nucleotiden

Pentose Suiker

DNA-nucleotiden: Deoxyribose wordt gevonden als de pentosesuiker in DNA-nucleotiden.

RNA-nucleotiden: Ribose wordt gevonden als de pentosesuiker in RNA-nucleotiden.

2) Hydroxylgroep

DNA-nucleotiden: DNA-nucleotiden missen een 2'-hydroxylgroep in hun deoxyribosen.

RNA-nucleotiden: RNA-nucleotiden bevatten een 2'-hydroxylgroep in hun ribosen.

Rol van de 2′ Hydroxyl Group

DNA-nucleotiden: Door het ontbreken van een 2′-hydroxylgroep kan het DNA een dubbele helixstructuur vormen.

RNA-nucleotiden: De aanwezigheid van een 2'-hydroxylgroep in ribose houdt het RNA als een lineair molecuul. Deze 2'-hydroxylgroep speelt ook een rol bij RNA-splitsing.

Stikstofbasen

DNA-nucleotiden: Stikstofbasen gevonden in DNA-nucleotiden zijn adenine, guanine, cytosine en thymine.

RNA-nucleotiden: Stikstofbasen die in RNA-nucleotiden worden aangetroffen, zijn adenine, guanine, cytosine en uracil.

Functie

DNA-nucleotiden: DNA-nucleotiden zijn voornamelijk betrokken bij de opslag van genetische informatie.

RNA-nucleotiden: RNA-nucleotiden zijn voornamelijk betrokken bij eiwitsynthese. Ze spelen ook een rol als energiebronnen en tweede boodschappers in signaaltransductieroutes.

Voorbeelden

DNA-nucleotiden: DNA-nucleotiden zijn dATP, dAMP. dCTP, dGMP, enz.

RNA-nucleotiden: RNA-nucleotiden zijn ATP, ADP, GTP, UTP, UMP, enz.

Conclusie

DNA- en RNA-nucleotiden dienen als de monomeren van respectievelijk DNA en RNA. De pentose-monosacchariden die in DNA-nucleotiden worden gevonden, zijn deoxyribose, wat de dubbele helixstructuur van DNA mogelijk maakt. Ribose wordt gevonden als het pentose-monosaccharide in RNA-nucleotiden. Vanwege de aanwezigheid van een 2'-hydroxylgroep in ribose, is RNA niet in staat om de dubbele helixstructuur te vormen en bestaat het als een lineair molecuul. Adenine, guanine en cytosine zijn de stikstofbasen die gewoonlijk worden gedeeld in zowel DNA- als RNA-nucleotiden. Thymine in DNA-nucleotiden wordt vervangen door uracil in RNA-nucleotiden. Zowel DNA als RNA zijn in staat om de dubbelstrengs structuren te vormen door complementaire basenparing. DNA is voornamelijk betrokken bij de opslag van genetische informatie in de cel. RNA heeft zijn functie bij de eiwitsynthese. Het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-nucleotiden is echter hun pentosesuiker en de stikstofbasen die ze delen.

Referentie:1. Lodisch, Harvey. "Structuur van nucleïnezuren." Moleculaire celbiologie. 4e editie. Amerikaanse National Library of Medicine, 1 januari 1970. Web. 26 maart 2017. 2. "Ribose en deoxribose." Pearson - De plaats van de biologie. n.p., n.d. Web. 26 maart 2017. 3. "Structurele biochemie / nucleïnezuur / verschil tussen DNA en RNA." Structurele biochemie/nucleïnezuur/verschil tussen DNA en RNA - Wikibooks, open boeken voor een open wereld. n.p., n.d. Web. 26 maart 2017.

Afbeelding met dank aan: 1. "DeoxyriboseLabeled" Di Adenosine (Engelse Wikipedia-gebruiker) - Engelse Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "DNA-chemische structuur 2" door Thomas Shafee - Eigen werk (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 3 "RNA chemische structuur adenine" door Narayanese (talk) - Eigen werk (oorspronkelijke tekst: zelfgemaakt.) (Public Domain) via Commons Wikimedia