Назовите основные отличия днк от рнк: Отличия ДНК и РНК

«В чём сходство и в чём различие молекул ДНК и РНК?» — Яндекс Кью

Найдено новое структурное отличие РНК от ДНК

Ученые из Университета Дьюка в Северной Каролине обнаружили, что РНК, в отличие от ДНК, нетерпима к образованию неклассических хугстиновских пар оснований. Из-за этого два типа нуклеиновых кислот очень по-разному реагируют на некоторые виды модификаций, что может иметь большое значение для возникновения нынешней специализации РНК и ДНК в ходе эволюции. Исследование опубликовано в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

С точки зрения химии отличия ДНК от РНК сводятся к тому, что в ДНК: 1) вместо азотистого основания урацила используется тимин, а 2) в сахарофосфатной цепи отсутствует так называемый 2′-гидроксил (читается «два-штрих»), — группа, отличающая рибозу от дезоксирибозы. При этом наибольшие последствия в смысле структуры и химии имеет именно второе отличие: 2′-гидроксил делает невозможным сворачивание двуцепочечной РНК в B-спираль — основную форму ДНК в клетке, — оставляя нуклеиновой кислоте на основе рибозы только А-тип спирали. Кроме того, «лишний» гидроксил делает РНК более реакционноспособной чем ДНК, — от нее легче «отваливаются» основания под действием щелочей. В том числе на основании этого отличия биологи полагают, что переход с РНК на ДНК как основной носитель генетической информации мог иметь крупное эволюционное преимущество на заре возникновения жизни.

В новой работе ученые обнаружили еще одно потенциально важное следствие наличия 2′-гидроксила у РНК, и на этот раз оно связано с образованием так называемых хугстиновских пар оснований.

Основной тип спаривания азотистых оснований, который лежит в основе функционирования ДНК, был открыт еще в знаменитой работе Уотсона и Крика в 1953 году и получил впоследствии имена своих первооткрывателей. Однако уже несколько лет спустя было обнаружено, что уотсон-криковское спаривание — не единственный возможный вариант взаимодействия оснований в ДНК. В 1959 году Карст Хугстин обнаружил, что вращение основания на 180 градусов вдоль гликозидной связи (между сахарным остатком и основанием) может приводить к другому типу спаривания — менее энергетически выгодному, но вполне осуществимому. В клеточной ДНК оно встречается редко (хотя и необходимо для образования некоторых экзотических структур), поэтому большого функционального значения ему до сих пор не придавали. Только недавно было показано, что уотсон-криковское и хугстиновское спаривание существует в рамках одной молекулы в динамическом равновесии. И, хотя «неклассические» структуры занимают суммарно не более трех процентов генома в каждый момент времени, они могут играть свою роль там, где ДНК взаимодействует с белками или малыми молекулами.

В новой работе ученые обнаружили, что с точки зрения возможности образования хугстиновских пар ДНК и РНК ведут себя очень по-разному: если ДНК в своей B-форме почти не меняется при таком спаривании, то РНК, если не может спариться «классическим» способом, просто «распаривается» (то есть плавится) в этом месте двойной цепи.

Установить это удалось с помощью использования метода ядерного магнитного резонанса на двуцепочечных фрагментах ДНК и РНК, которые включали особые метилированные основания. Метильные группы в эти основания были введены так, что некоторые пары не могли нормально взаимодействовать — этому мешали метильные группы — но хугстиновское спаривание оставалось возможным (следует отметить, что такое метилирование отличается от обычного эпигенетического метилирования, при котором нормальному спариванию ничто не мешает).

В результате оказалось, что наличие в РНК «лишнего» по сравнению с ДНК гидроксила приводит к тому, что потенциальное хугстиновское спаривание оказывается настолько энергетически невыгодным, что молекуле проще вообще не образовывать пары в месте введения метилированного основания.

ДНК в той же ситуации ведет себя по-другому: введение метилированной группы сдвигает равновесие в пользу хугстиновской пары, но общая геометрия и структура молекулы не меняется.

Ученые интерпретируют полученные данные следующим образом: отсутствие гидроксила делает ДНК более структурно податливой и поэтому более устойчивой к модификациям и повреждениям, что, потенциально, может быть полезно для носителя генетической информации. С другой стороны, плавление РНК в месте метилирования позволяет ей формировать сложные трехмерные структуры, которые для ДНК недоступны. В работе авторы приводят яркую иллюстрацию важности такой особенности РНК: метилирование одного из гуанинов в транспортной РНК пролина, — того, что непосредственно прилежит к GGG антикодона — предотвращает сдвиг рамки считывания на +1, который бы обязательно происходил, если бы такого метилирования не было.

Александр Ершов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Основные различия между ДНК и РНК

У человека 46 хромосом, содержащих всю генетическую информацию, а в геноме человека более 25 000 генов.

Веб-служба India Today

Агра/Нью-Дели, ОБНОВЛЕНО: 16 ноября 2018 г., 16:04 IST

Основные различия между ДНК и РНК генетической информации, а в геноме человека более 25 000 генов. Гены состоят из ДНК, и предполагается, что в геноме человека более 3 миллиардов пар оснований.

ПРИМЕЧАНИЕ. В организме человека примерно 10 триллионов клеток, поэтому, если выстроить всю ДНК, обнаруженную в каждой клетке человеческого тела, она растянется от земли до солнца в 100 раз!

«Нуклеиновые кислоты» — термин, которым обозначают ДНК и РНК и которые необходимы для существования жизни.

РНК представляет собой рибонуклеиновую кислоту, присутствующую во всех живых клетках. Он несет инструкции от ДНК, которая контролирует синтез белков, но у некоторых вирусов РНК вместо ДНК несет генетическую информацию.

Кто открыл нуклеиновые кислоты?

Нуклеин был открыт Фридрихом Мишером в 1869 году
В 1889 году Ричард Альтманн открыл, что нуклеин, обладающий кислотными свойствами, стал нуклеиновой кислотой
В 1938 году Эстбери и Белл опубликовали первую рентгенограмму ДНК

В 1953 году Уотсон и Крик определили структуру ДНК.

Существует семь основных различий между ДНК и РНК

1. СТРУКТУРА

ДНК обычно двухцепочечная, состоит из двух отдельных нитей, которые соединены, тогда как РНК одноцепочечная.

2. РАЗМЕР

ДНК намного крупнее РНК с миллионами нуклеотидов, тогда как РНК меньше с сотнями нуклеотидов.

3. СТРУКТУРА САХАРА

ДНК представляет собой дезоксирибозу, поэтому ее называют дезоксирибонуклеиновой кислотой. РНК содержит сахар рибозу.

4. МЕСТО

ДНК находится в ядре, а некоторые присутствуют в митохондриях. РНК присутствует в цитозоле и рибосомах, иногда и в ядре.

5. АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ

ДНК состоит из четырех азотистых оснований — аденина, гуанина, цитозина и тиамина. РНК также имеет четыре азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин и урацил.

6. РЕПЛИКАЦИЯ И РОСТ

ДНК самореплицируется, а РНК синтезируется из ДНК.

7. ГЕОМЕТРИЯ

Геометрия спирали ДНК имеет форму В и может быть повреждена воздействием ультрафиолетовых лучей. Геометрия спирали РНК имеет форму буквы А. Она более устойчива к повреждению ультрафиолетовыми лучами.

Читайте также: Научные названия некоторых распространенных животных

Читайте также: Научные названия распространенных фруктов и овощей

Интересуетесь общими знаниями и текущими событиями? Нажмите здесь, чтобы оставаться в курсе и знать, что происходит во всем мире с нашими G.K. и раздел текущих событий. 9

Айша РНК — каковы ключевые различия и сходства?

Содержание

ДНК и РНК Сводная таблица различий
В чем разница между ДНК и РНК?
Функция
Структура
Нуклеотидный состав
Тип сахара
Основания и пары оснований
Длина ДНК и РНК
Расположение ДНК и РНК
Реактивность ДНК и РНК

В чем разница между ДНК и РНК? Эти молекулы являются наиболее важными строительными блоками живых существ, поскольку они помогают сделать жизнь возможной. ДНК обозначает дезоксирибонуклеиновую кислоту, а РНК обозначает рибонуклеиновую кислоту. ДНК и РНК являются нуклеиновыми кислотами и несут генетическую информацию, но они также имеют свои отличия.

Давайте рассмотрим эти различия и сходства и выясним, почему они имеют решающее значение для жизни.

Физические различия между ДНК и РНК. Википедия. CC-Attribution-Share Alike 3.0 Неперенесенный.
ДНК против РНК Разница разницы в Таблице 150101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101101010101010110101101010101010101010 гг.0161
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) РНК (рибонуклеиновая кислота)
Копия ДНК с инструкциями по клеточным функциям и синтезу белка
Структура Двойная спираль РНК представляет собой одноцепочечную молекулу, но периодически образует двойную спиральную структуру фосфатная группа, 5-углеродный сахар и азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, тимин) Каждый нуклеотид содержит фосфатную группу, 5-углеродный сахар и азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, урацил)
Type of sugar Deoxyribose sugar is a monosaccharide containing three hydroxyl groups (-OH ^– ) Ribose sugar is a monosaccharide containing four hydroxyl groups
Base pairing Cytosine – Guanine
Adenine – Тимин Цитозин-Гуанин
Аденин-Урацил
Длина Для сравнения, ДНК намного длиннее РНК. Одна нить ДНК будет иметь длину около 2 м Молекулы РНК различаются по длине, но они намного короче ДНК
Расположение ДНК расположена в ядре, часть ДНК находится в митохондриях РНК образуется в ядрышке и находится в цитоплазме клетки
Реактивность ДНК обладает высокой стабильностью благодаря прочным связям C-H и тому факту, что она содержит на одну гидроксильную группу меньше. Эта стабильность полезна для молекулы, отвечающей за сохранение генетического материала неповрежденным Из-за дополнительного кислорода (в гидроксильной группе) РНК более реактивна, чем ДНК. Следовательно, он особенно нестабилен в щелочных условиях и подвержен воздействию ферментов. Это полезно для молекулы, которая должна постоянно производиться, разлагаться и перерабатываться
ДВА и РНК
В чем разница между ДНК и РНК?
Давайте теперь рассмотрим более подробно, чем РНК отличается от ДНК.
Функция

ДНК подобна флэш-накопителю или компьютерному чипу со всей информацией, необходимой для выполнения клеточных процессов и производства белков. Он должен передавать эту информацию всем новым ячейкам, чтобы процессы происходили точно таким же образом. Этот план необходим для непрерывности жизни.
РНК похожа на декодер, поскольку она делает копию этого диска и передает инструкции остальной части клетки. Это включает в себя серию сложных шагов с различными типами РНК, обеспечивающими разные процессы. Существует три основных типа РНК:
Информационная РНК ( мРНК ) создает копию генетического кода посредством процесса транскрипции. Он транспортирует эту копию из ядра к рибосомам, где она транслируется в белки.

Транспортная РНК ( тРНК ) представляет собой сложную молекулу, содержащую аминокислоту, которая вводится в рибосомы в ответ на каждый конкретный кодируемый участок мРНК.
Рибосомальная РНК ( рРНК ) — некодирующая РНК, входящая в состав рибосом, места синтеза белка.
Структура
Знаковая структура двойной спирали ДНК хорошо известна в популярной культуре. Структура РНК не очень. Структура двойной спирали означает, что две нити, соединенные водородными связями между азотистыми основаниями, закручиваются вместе по образцу, который мы все знаем из-за его структуры и веса.
Этого не происходит с РНК, поскольку она представляет собой одну цепь. Однако РНК может образовывать двухцепочечные структуры, по крайней мере, на мгновение. Например, в процессе трансляции есть момент, когда мРНК спаривается с тРНК. Эта короткая двойная цепочка заставит РНК на мгновение свернуться.
тРНК присоединяется к мРНК. Википедия. CC-Attribution-Share Alike 3.0 Неперенесенный.
Состав нуклеотидов
Нуклеотиды представляют собой мономеры, из которых состоят полимеры ДНК и РНК. Нуклеотид состоит из трех основных компонентов:
Моносахарид-простой сахар, который не может быть разложен на более простой сахар
Фосфатная группа А
Одно из четырех азотистых оснований
Структурное различие между нуклеотидами заключается в двух случаях:
Нуклеотид ДНК содержит сахар дезоксирибозу, тогда как РНК содержит сахар рибозу в каждом нуклеотиде.
Азотистыми основаниями в ДНК могут быть аденин, гуанин, цитозин и тимин. В отличие от ДНК, РНК вместо тимина содержит азотистое основание урацил.
Тип сахара
Основой как ДНК, так и РНК являются молекула сахара и фосфатная группа. Что касается типа сахара, РНК содержит сахарную рибозу, тогда как ДНК содержит дезоксирибозу. Как следует из названия, «дезокси» означает, что в то время как РНК имеет две гидроксильные группы (-ОН), присоединенные к основной цепи, ДНК содержит только одну гидроксильную группу, поскольку к водороду не присоединен кислород, который должен был бы находиться в РНК.
Рибоза против сахара дезоксирибозы. Википедия. CC-Attribution-Share Alike 4.0 International.
Другими словами, как вы можете видеть на рисунке выше, сахар дезоксирибозы на один кислород меньше, чем рибоза.
Почему это различие важно? Дополнительный кислород в РНК придает ей большую гибкость, что является полезным свойством молекулы, преобразующей генетический код в белки. С другой стороны, сахар дезоксирибозы придает ДНК большую стабильность, что необходимо для молекулы, несущей чертежи, которые необходимо передавать из поколения в поколение.
Основания и спаривание оснований
Как мы упоминали ранее, каждый нуклеотид состоит из фосфатного и сахарного остова. Во всех ДНК и РНК этот остов имеет одинаковую структуру — дезоксирибоза и фосфат или рибоза и фосфат соответственно. Частью, которая отличает каждую нуклеотидную единицу, является ее азотистое основание.
нуклеотидов ДНК. Википедия. CC-Атрибуция 4.0 Международная.
Азотистые основания состоят из углеродных и азотных колец. Количество колец в основании определяет, является ли оно пуриновым (два кольца) или пиримидиновым (одно кольцо). На приведенной ниже иллюстрации показаны структуры пуринов и пиримидинов. Наиболее очевидная разница между двумя группами заключается в их размере и структуре.
Пуриновые (2 кольца) и пиримидиновые (1 кольцо) основания. Википедия. CC-Attribution-Share Alike 4. 0 International.
Пурин всегда связывается с пиримидином посредством комплементарного спаривания оснований. Это удобно, чтобы обеспечить правильное расстояние между последовательными нуклеотидами в цепи ДНК или РНК.
пары оснований ДНК: A::T и G::C. Поскольку РНК не содержит тимин, пары оснований — это A::U и G::C.
Одна из причин, по которой ДНК использует тимин вместо урацила, заключается в том, что тимин обладает большей устойчивостью к фотохимическим мутациям, что является еще одним преимуществом стабильности. Урацил также более устойчив к окислению, что необходимо в среде вне ядра, где он найдет кислород. С другой стороны, тимин, восприимчивый к кислороду, надежно хранится внутри ядра.
Есть много общедоступных видеороликов о ДНК и РНК на таких сервисах, как YouTube. Вы можете просмотреть его, где бы вы ни находились.
Длина ДНК и РНК
Молекула ДНК, составляющая одну хромосому, обычно состоит примерно из 200 миллионов пар нуклеотидов. Это эквивалентно примерно 2 дюймам (5,08 см) в длину.
Молекулы РНК, полученные в результате транскрипции, отделяются от исходной ДНК в виде короткой нити. Поскольку они являются копиями только определенного участка ДНК, молекулы РНК намного короче ДНК. Их длина не превышает нескольких нуклеотидов.
Расположение ДНК и РНК
ДНК удобно хранится внутри ядра в виде хромосом. Это также облегчает перенос. Помимо ядра, вы можете найти ДНК в электростанциях клетки: митохондриях.
Существует три типа РНК, и они находятся в разных местах. Транскрибированная копия ДНК, мРНК, выходит из ядра в цитоплазму, где при необходимости направляется цитоскелетом вокруг клетки. тРНК также является молекулой, которая бродит по цитоплазме. По сигналу рибосомы она находит свободные аминокислоты и использует их для синтеза белка. Как упоминалось ранее, рРНК является частью рибосомы, органеллы, в которой происходит синтез белка.
Реактивность ДНК и РНК
ДНК является важной частью организмов, поэтому она должна быть защищена от таких изменений, как нападения или мутации. Белки защищают ДНК внутри ядра. Кроме того, молекула имеет несколько механизмов восстановления и стабильна в щелочных условиях.
С другой стороны, РНК более реактивна, чем ДНК. Кроме того, его одноцепочечная структура делает его более уязвимым для ферментативных атак.
ДНК более уязвима для повреждения ультрафиолетовым излучением, чем РНК. Связь между УФ-излучением и раком кожи частично обусловлена этой уязвимостью.
Сходства между молекулами ДНК и РНК
К этому моменту вы, вероятно, заметили несколько сходств между ДНК и РНК. Для начала мы можем легко заметить, что они оба являются типами нуклеиновых кислот, цепочечных молекул, состоящих из почти идентичных звеньев, называемых нуклеотидами. Отдельные нуклеотиды называются мономерами, а соединенные вместе молекулы называются полимерами.
Только дополнительный кислород и другое основание различаются между структурой ДНК и РНК. Википедия. CC-Attribution-Share Alike 3.0 Неперенесенный.
Вот список некоторых других сходств между этими молекулами:
Они обе содержат четыре азотистых основания, три из которых находятся в обоих типах нуклеиновых кислот.
Структура нуклеотидов очень похожа. Все они состоят из фосфатной группы, молекулы сахара и азотистого основания.
И в ДНК, и в РНК мономеры связаны фосфодиэфирными связями между 3′-углеродным концом одной молекулы и 5′-углеродным концом другой.
В обоих случаях остов состоит из сахаро-фосфатного остова.
Расшифруйте свою ДНК с помощью Nebula Genomics
ДНК и РНК — фантастические молекулы со специфическими характеристиками, которые делают их подходящими для своей работы. Сложный дизайн ДНК делает ее уникальной, и она вызывает интерес не только в исследованиях, но и в криминалистике, тестах на отцовство и коммерческих генетических тестах на признаки и болезни.
Компания Nebula Genomics знает, как важно знать, что записано в вашей ДНК, для вашего здоровья и благополучия.