Verschil tussen DNA en RNA Nucleotiden

Belangrijkste verschil - DNA versus RNA Nucleotiden

DNA- en RNA-nucleotiden zijn respectievelijk de monomeren van DNA en RNA. DNA-nucleotiden zijn adenine, guanine, cytosine en thymine. RNA bevat uracil in plaats van thymine. DNA wordt veel gebruikt als het genetische 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 bevatten als hun pentosesuiker in het molecuul.

Dit artikel kijkt naar,

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

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 stikstofatoom en een fosfaatgroep aan zijn 5'-koolstofatoom is gebonden aan een stikstofhoudende base. Deoxyribose is een monosaccharide, die is afgeleid van ribosesuiker door een zuurstofatoom op 2'-koolstof te verliezen. Vandaar dat deoxyribose meer bepaald 2-desoxyribose wordt genoemd. Een gelabeld deoxyribose, dat is afgeleid van ribosesuiker, is weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1: (Deoxy) Ribose

Stikstofhoudende basen in DNA zijn adenine, guanine, cytosine en thymine. Adenine en guanine zijn purine basen terwijl cytosine en thymine pyrimidinebasen zijn. In DNA worden nucleotiden gekoppeld om een ​​keten te vormen en de volgorde van de rangschikking van nucleotiden slaat de genetische informatie van de cel op. De suiker-fosfaat hoofdketen wordt gevormd door elk nucleotide aan de keten te binden via fosfodiësterbindingen. Purine-basen worden op een complementaire manier basepaired met pyrimidine-basen 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 draagt ​​een richting van 3 'naar 5', terwijl de andere ketting een richting van 5 'naar 3' draagt. Gebrek aan een hydroxylgroep aan zijn 2'-koolstof in deoxyribose bevordert de mechanische flexibiliteit van DNA door de vorming van de dubbele helixstructuur. DNA-dubbele helix wordt ook toegestaan ​​om strak op te rollen om in de kern in eukaryoten te verpakken. 

Figuur 2: DNA-structuur

Wat is een RNA-nucleotide

Een RNA-nucleotide is het monomeer-nucleotide dat wordt gevonden in RNA-moleculen. Het bevat ribose als het pentose monosaccharide, dat is gehecht aan een stikstofhoudende base op zijn 1'-koolstof en een fosfaatgroep aan zijn 5'-koolstof. 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. Stikstofhoudende basen in RNA zijn adenine, guanine, cytosine en uracil. De pyrimidine-base, uracil vervangt thymine in RNA. Vandaar dat adenine paren met uracil, in plaats van met thymine. RNA-nucleotiden worden aan elkaar gekoppeld om de keten van nucleotiden te vormen zoals in DNA. Omdat RNA een lineair molecuul is, bestaat de nucleotide-keten 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 te vormen, zoals haarspeldlussen. Een 2'-hydroxylgroep is echter belangrijk bij RNA-splitsing.

RNA wordt geproduceerd door transcriptie van DNA in het genoom door het enzym RNA-polymerase. Belangrijke soorten RNA die in de cel worden gevonden, zijn boodschapper-RNA (mRNA), transfer-RNA (tRNA) en ribozomaal RNA (rRNA). mRNA's zijn de transcripten van genen. Ze worden getranslateerd 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 eiwitsynthese. Sommige RNA's zijn ook betrokken bij de regulatie van genexpressie. Anders dan dat, 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 Sugar

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

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

2 'Hydroxyl Group

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

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

De rol van de 2 'Hydroxyl Group

DNA Nucleotides: Het ontbreken van een 2'-hydroxylgroep maakt het mogelijk dat het DNA een dubbele helixstructuur vormt.

RNA Nucleotides: 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.

Stikstofhoudende basen

DNA Nucleotides: Stikstofhoudende basen die worden gevonden in DNA-nucleotiden zijn adenine, guanine, cytosine en thymine.

RNA Nucleotides: Stikstofhoudende basen die worden gevonden in RNA-nucleotiden zijn adenine, guanine, cytosine en uracil.

Functie

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

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

Voorbeelden

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

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

Conclusie

DNA- en RNA-nucleotiden dienen respectievelijk als de monomeren van DNA en RNA. De pentose monosacchariden gevonden in DNA-nucleotiden zijn deoxyribose, die de dubbele helix-structuur 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 delen gewoonlijk stikstofhoudende basen 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 dubbelstrengige structuren te vormen door complementaire basenparing. DNA is vooral betrokken bij de opslag van genetische informatie in de cel. RNA heeft zijn functie in eiwitsynthese. Het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-nucleotiden is echter hun pentosesuiker en de stikstofhoudende basen die ze delen.

Referentie:
1. Lodish, Harvey. "Structuur van nucleïnezuren." Moleculaire celbiologie. 4e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 26 maart 2017.
2. "Ribose en Deoxribose." Pearson - The Biology Place. 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 (Nederlandse Wikipedia Gebruiker) - Engels Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "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: Self-made.) (Public Domain) via Commons Wikimedia