زیست شناسی ۶۹۱ بازدید

DNA مخفف دئوکسی ریبونوکلئیک اسید بوده، در حالی که RNA اسید ریبونوکلئیک است. اگرچه DNA و RNA هر دو حامل اطلاعات ژنتیکی هستند، تفاوت‌هایی بین آن‌ها وجود دارد. DNA مسئول انتقال اطلاعات ژنتیکی است، در حالی که RNA کدهای ژنتیکی را منتقل می‌کند که برای ایجاد پروتئین ضروری هستند. در این مقاله پس از تعریف DNA و RNA به بررسی شباهت و تفاوت DNA و RNA می‌پردازیم، انواع آن‌ها را تعریف می‌کنیم و نقش هر کدام را برمی‌شماریم.

DNA چیست و ساختار آن چگونه است؟

DNA یا اسید دئوکسی ریبونوکلئیک، ماده شیمیایی آلی با ساختار مولکولی پیچیده که در تمام سلول‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی و در بسیاری از ویروس‌ها یافت می‌شود. DNA اطلاعات ژنتیکی را برای انتقال صفات ارثی کد می‌کند. هر رشته از یک مولکول DNA از یک زنجیره طولانی از نوکلئوتیدهای مونومری تشکیل شده است. نوکلئوتیدهای DNA شامل یک مولکول قند دئوکسی‌ریبوز است که یک گروه فسفات و یکی از چهار باز نیتروژنی دو پورین (آدنین و گوانین) و دو پیریمیدین (سیتوزین و تیمین) به آن متصل است.

نوکلئوتیدها با پیوندهای کووالانسی بین فسفات یک نوکلئوتید و قند نوکلئوتید بعدی به یکدیگر متصل می‌شوند و یک ستون نردبانی فسفات قندی را تشکیل می‌دهند که بازهای نیتروژنی از آن بیرون زده‌اند. یک رشته توسط پیوندهای هیدروژنی بین بازها به رشته دیگر متصل می‌شود. توالی این پیوندها اختصاصی است یعنی آدنین فقط با تیمین و سیتوزین فقط با گوانین پیوند می‌خورد.

ساختار DNA
در این تصویر ساختار مولکول DNA و بخش‌های مختلف آن نشان داده شده است.

همانند سازی DNA چگونه است؟

پیکربندی مولکول DNA بسیار پایدار است و به آن اجازه می‌دهد تا به عنوان الگویی برای تکثیر مولکول‌های DNA جدید و همچنین برای تولید (رونویسی) مولکول RNA مرتبط (ریبونوکلئیک اسید) عمل کند. DNA با جدا شدن به دو رشته منفرد تکثیر می‌‌شود که هر کدام به عنوان الگوی یک رشته جدید عمل می‌کنند. رشته‌های جدید با همان اصل جفت شدن پیوند هیدروژنی بین بازهایی که در مارپیچ دوگانه وجود دارد، کپی می‌شوند. دو مولکول جدید دو رشته‌ای DNA تولید می‌شود که هر کدام شامل یکی از رشته‌های اصلی و یک رشته جدید است. به این روش تکثیر مولکول DNA نیمه حفاظت‌شده گفته می‌شود. بخشی از DNA که سنتز پروتئین خاصی را در سلول کد می‌کند، ژن نامیده می‌شود.

در داخل یک سلول، DNA به کمپلکس‌های متراکم پروتئین-DNA به نام کروموزوم سازماندهی می‌شود. در یوکاریوت‌ها، کروموزوم‌ها در هسته قرار دارند، اگرچه DNA در میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها نیز یافت می‌شود. برخی از پروکاریوت‌ها مانند باکتری‌ها و چند یوکاریوت دارای DNA خارج کروموزومی هستند که به نام پلاسمیدها شناخته می‌شوند، پلاسمیدها ماده ژنتیکی مستقل و خودتکثیری هستند. پلاسمیدها به طور گسترده در فناوری DNA نوترکیب برای مطالعه تنظیم بیان ژن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

همانندسازی DNA
در این تصویر همانندسازی مولکول DNA و آنزیم‌های درگیر در آن نشان داده شده است.

RNA چیست و ساختار آن چگونه است؟

RNA، مخفف اسید ریبونوکلئیک، ترکیب پیچیده‌ای با وزن مولکولی بالا که در سنتز پروتئین سلولی عمل می‌کند و جایگزین DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید) به عنوان حامل کدهای ژنتیکی در برخی ویروس‌ها می‌شود. RNA از نوکلئوتیدهای ریبوز (بازهای نیتروژنی متصل به قند ریبوز) تشکیل شده است که توسط پیوندهای فسفو دی‌استر متصل شده و رشته‌هایی با طول‌های مختلف را تشکیل می‌دهند. بازهای نیتروژنی در RNA آدنین، گوانین، سیتوزین و یوراسیل هستند که یوراسیل جایگزین تیمین در DNA می‌شود. برای یافتن اطلاعات بیشتر در رابطه با نوکلئوتیدها و ساختار بیوشیمیایی آن‌ها می‌توانید به فرادرس زیر مراجعه کنید.

قند ریبوز RNA یک ساختار حلقوی متشکل از پنج کربن و یک اکسیژن است. وجود یک گروه هیدروکسیل واکنش‌پذیر شیمیایی (-OH) متصل به گروه کربن دوم در مولکول قند ریبوز، مولکول RNA را مستعد هیدرولیز می‌کند. این ناپایداری شیمیایی RNA، در مقایسه با DNA، که یک گروه OH واکنشی در موقعیت یکسانی در قسمت قند (دئوکسی ریبوز) ندارد، یکی از دلایلی است که DNA به عنوان حامل بهتر اطلاعات ژنتیکی در اکثر موجودات تکامل یافته است. ساختار مولکول RNA توسط R.W. Holley در سال 1965 توصیف شد.

RNA به طور معمول یک بیوپلیمر تک رشته‌ای است. با این حال، وجود توالی‌های مکمل در رشته RNA منجر به جفت شدن باز درون زنجیره‌ای و تا شدن زنجیره ریبونوکلئوتیدی به شکل‌های ساختاری پیچیده متشکل از لوپ‌ها و مارپیچ‌ها می‌شود. ساختار سه‌بعدی RNA برای پایداری و عملکرد آن بسیار مهم است، این ساختار به قند ریبوز و بازهای نیتروژنی اجازه می‌دهد تا به روش‌های مختلف توسط آنزیم‌های سلولی که گروه‌های شیمیایی (مانند گروه‌های متیل) را به هم متصل می‌کنند به صورت زنجیره، اصلاح شوند.

ساختار RNA
در این تصویر ساختار مولکول RNA نشان داده شده است. این مولکول یک رشته‌ای بوده و به جای باز تیمین دارای باز یوراسیل است.

چنین تغییراتی باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی بین مناطق دور در رشته RNA می‌شود که منجر به انقباضات پیچیده در زنجیره RNA شده و باعث تثبیت ساختار RNA می‌شود. مولکول‌هایی با تغییرات ساختاری و تثبیت ضعیف ممکن است به آسانی از بین بروند. RNA‌ها همچنین می‌توانند با مولکول‌هایی به نام ریبونوکلئوپروتئین (RNPs) کمپلکس تشکیل دهند.

انواع RNA

از بین بسیاری از انواع RNA، سه نوع از شناخته‌شده ترین و رایج‌ترین آن‌ها که در همه موجودات وجود دارند شامل موارد زیر هستند:

  • RNA پیام رسان (mRNA): در سنتز پروتئین، mRNA کدهای ژنتیکی را از DNA موجود در هسته به ریبوزوم‌ها، محل‌های ترجمه پروتئین در سیتوپلاسم، حمل می‌کند.
  • RNA انتقالی (tRNA): مولکول‌های tRNA (که گاهی RNA محلول یا فعال‌کننده نیز نامیده می‌شود)، که حاوی کمتر از 100 نوکلئوتید هستند، آمینو اسیدهای مشخص شده را به ریبوزوم‌ها می‌آورند، جایی که آن‌ها برای تشکیل پروتئین به هم متصل می‌شوند.
  • RNA ریبوزومی (rRNA): ریبوزوم‌ها از rRNA و پروتئین تشکیل شده اند. زیرواحدهای پروتئین ریبوزوم توسط rRNA کدگذاری شده و در هسته سنتز می‌شوند. این ساختار ریبونوکلئوپروتئینی هنگامی که به طور کامل جمع شد، به سیتوپلاسم منتقل می‌شود، جایی که به عنوان تنظیم‌کننده کلیدی ترجمه، کد حمل شده توسط mRNA را خوانش می‌کند.

این مولکول‌های RNA و انواع دیگر RNA‌ها عمدتاً واکنش‌های بیوشیمیایی مشابه آنزیم‌ها را انجام می‌دهند. با این حال، برخی از آن‌ها عملکردهای تنظیمی پیچیده‌ای در سلول‌ها دارند. RNAها به دلیل دخالت در بسیاری از فرآیندهای تنظیمی، فراوانی و عملکردهای متنوعشان، نقش مهمی در فرآیندهای سلولی و بیماری‌های طبیعی دارند.

انواع RNA
در این تصویر سه نوع RNA وجود دارد، هر کدام از مولکول‌های RNA وظیفه خاصی را بر عهده دارند.

علاوه بر تقسیم‌بندی RNA ها به سه دسته بالا، RNA‌ها به انواع آر ان ای کدشونده (cRNA) و غیرکدشونده (ncRNA) تقسیم می‌شوند. دو نوع ncRNA وجود دارد، ncRNA‌های نگه‌دارنده (tRNA و rRNA) و ncRNA‌های تنظیمی که بیشتر بر اساس اندازه آن‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. ncRNAهای طولانی (lncRNA) حداقل 200 نوکلئوتید دارند، در حالی که ncRNAهای کوچک کمتر از 200 نوکلئوتید دارند. ncRNA های کوچک خود به انواع مختلفی به ترتیب زیر تقسیم می‌شوند:

  • میکرو آر ان ای یا miRNA
  • RNA هسته‌ای کوچک (snRNA)
  •  RNA مداخله گر کوچک (siRNA)
  • RNA برهمکنش کننده (piRNA)

معرفی فیلم آموزش مبانی علم ژنتیک

آموزش ژنتیک

یادگیری علم ژنتیک با فراگیری و فهم عمیق ساختارهایی مانند اسیدهای نوکلئیک و ریبونوکلئواسیدها و همچنین اطلاع از تفاوت DNA و RNA و شباهت‌های ساختاری و بیوشیمیایی آن‌ها میسر است. افرادی که می‌خواهند در مسیر تحقیقات ژنتیکی وارد شوند لازم است پایه خود را در دروسی مانند ژنتیک و زیست شناسی سلولی مولکولی تقویت کرده و اطلاعات خود را در این زمینه‌ها بالا ببرند.

ژنتیک پایه یکی از دروس اصلی در گرایش‌های مختلف رشته زیست‌شناسی و شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و مبنای رشته‌هایی همچون ژنتیک پزشکی است. در این دوره آموزش ویدیویی، برخی از مهم‌ترین موضوعات ژنتیک پایه در قالب ۱۳ فصل به صورت گام به گام و با زبانی ساده و به ترتیب از مبانی پایه تا مبانی پیشرفته ارائه شده‌اند و برای دانشجویان با هر سطح از پایه علمی قابل استفاده خواهند بود. مدرس این آموزش دکتر عاطفه شریفی راد (دکترای ژنتیک مولکولی از پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری) است. این آموزش برای کلیه دانشجویان رشته زیست‌شناسی و همچنین دانش‌آموزان علاقمند به یادگیری بیشتر در این حوزه مناسب است.

تفاوت DNA‌ و RNA چیست ؟

DNA ماده ژنتیکی پروکاریوت‌ها و همچنین یوکاریوت‌ها است و اطلاعات را از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌کند. در نتیجه، صفات یا فنوتیپ‌های مختلفی را برای انجام عملکردهای مختلف تولید می‌کند. علاوه بر نقش DNA به عنوان مولکول انتقال‌دهنده صفات باید گفت RNA به عنوان ماده ژنتیکی تنها در برخی از ویروس‌ها به نام رتروویروس یافت می‌شود. RNA عملکردهای منحصر به فردی را در سایر پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها انجام می‌دهد. DNA اطلاعات ژنتیکی را ذخیره و منتقل می‌کند در حالی که RNA پروتئین عملکردی را از آن تشکیل می‌دهد و این یک تفاوت عمده بین هر دو است.

تفاوت پی ان ای و ار ان ای
دو مولکول DNA و RNA در بازهای آدنین، سیتوزین و گوانین مشترک هستند.

اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA) شاید مهم‌ترین مولکول‌ها در زیست‌شناسی سلولی باشند که مسئول ذخیره و خواندن اطلاعات ژنتیکی و زیربنای همه حیات هستند. آن‌ها هر دو پلیمرهای خطی هستند، متشکل از قندها، فسفات‌ها و بازها، اما تفاوت‌های کلیدی وجود دارد که این دو را از هم جدا می‌کند. این تمایزات این دو مولکول را قادر می‌سازد تا با هم کار کنند و نقش اساسی خود را ایفا کنند. در ادامه همه تفاوت‌های DNA و RNA را بیان می‌کنیم.

تفاوت در ساختار و ترتیب

DNA یک مولکول زیستی دو رشته‌ای است که از دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی تشکیل شده است در حالی که RNA یک بیومولکول تک‌رشته‌ای است که از یک زنجیره پلی نوکلئوتیدی منفرد تشکیل شده است. با توجه به اینکه DNA ماده ژنتیکی در اکثر موجودات و عامل اصلی انتقال توارث به نسل‌های بعدی است دو رشته‌ای بودن آن مهم است تا در صورتی که یکی از رشته‌ها آسیب دید رشته دیگر توانایی ترمیم مولکول DNA را از روی رشته مکمل داشته باشد.

جالب توجه است که برخی از RNA‌های دو رشته‌ای نیز در یوکاریوت‌ها یافت می‌شوند که به آن‌ها microRNA یا siRNA می‌گویند. از نظر عملکردی، microRNA نمی‌تواند پروتئین تشکیل دهد، در عوض، به تنظیم بیان ژن از طریق مکانیسم «تداخل RNA» کمک می‌کند. dsRNA به مقدار بسیار کم وجود دارد. در ادامه تفاوت‌های ساختاری این دو مولکول را از جنبه‌های مختلف ساختاری بررسی می‌کنیم.

تفاوت DNA و RNA
در این تصویر به صورت شماتیک همه تفاوت‌های ساختاری مولکول‌های DNA و RNA نشان داده شده است.

تفاوت DNA و RNA در طول

DNA در مقایسه با RNA بسیار طولانی‌تر است. ژنوم ما حاوی هر دو نوع DNA کدکننده و غیرکدکننده است که روی کروموزوم‌ها مرتب شده‌اند. اگر تمام DNA یک سلول را بکِشیم در واقع 3 متر طول دارد. از این رو نحوه قرارگیری آن در داخل سلول بسیار مهم است. بسته‌بندی DNA اجازه می‌دهد تا به صورت کروموزوم‌هایی مرتب شده و در داخل سلول قرار گیرند. برخلاف این، RNA یک محصول عملکردی نهایی است که از DNA رونویسی شده است، بنابراین بسیار کوتاه‌تر از DNA است زیرا توالی‌های غیر کد کننده حذف می‌شوند. کل ژنوم انسان شامل 3/2 میلیارد جفت باز است در حالی که اگر کل RNA یک سلول را در نظر بگیریم، طول آن تنها چند هزار باز است.

تفاوت DNA و RNA در قند ساختاری

اگرچه هر دو اسید نوکلئیک تقریباً مشابه هستند، DNA از قند دئوکسی ریبوز تشکیل شده است در حالی که RNA فقط از قند ریبوز ساخته شده است. قند دئوکسی ریبوز فاقد یک مولکول اکسیژن است و به جای یک گروه هیدروکسیل در کربن 2 حامل یک اتم هیدروژن است. برخلاف این، ریبوز یک قند ساده است که دارای یک مولکول اکسیژن با یک گروه هیدروکسیل اضافی در کربن 2 است. تصویر زیر را ببینید.

تفاوت دی ان ای و آر ان ای در قند
در این تصویر دو نوع قند دئوکسی ریبوز (قند DNA) و ریبوز (قند RNA) نشان داده شده است. این دو نوع قند دارای تفاوت در کربن شماره ۲ هستند که در ریبوز دارای یک اکسیژن اضافه بوده اما در دئوکسی ریبوز این اکسیژن حذف شده است.

در طول واکنش کاتالیزوری، تفاوت یک اکسیژن باعث می‌شود آنزیم‌ها به راحتی DNA را از RNA تشخیص دهند. شباهت آن‌ها در این است که هر دو قند پنتوز پنج کربنی هستند که با جفت شدن با باز و فسفات (قند + باز + فسفات = نوکلئوتید) یک نوکلئوتید را تشکیل می‌دهند.

تفاوت DNA و RNA در بازها

DNA از آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین ساخته شده است در حالی که RNA از آدنین، گوانین، سیتوزین و اوراسیل (یوراسیل) ساخته شده است. همانطور که متوجه شدید به جای تیمین، RNA حاوی یوراسیل است که یکی دیگر از تفاوت‌های اصلی بین DNA و RNA است. دو رشته DNA توسط پیوند هیدروژنی (دو پیوند بین آدنین و تیمین و سه پیوند بین سیتوزین و گوانین) به هم متصل می‌شوند. در حالی که اگر RNA دو رشته‌ای باشد، با پیوندهای هیدروژنی به صورت دو پیوند هیدروژنی بین آدنین و اوراسیل و سه پیوند هیدروژنی بین سیتوزین و گوانین به هم متصل می‌شوند.

تفاوت DNA و RNA در محل حضور

DNA در داخل هسته ساخته شده و همانجا قرار دارد، در حالی که RNA در هسته یک سلول طی فرایند رونویسی سنتز می‌شود، اما به سیتوپلاسم سلول مهاجرت می‌کند و پروتئین را با همراهی ریبوزوم تولید می‌کنند. با این حال، مقداری DNA نیز در اندامک‌های محدود به غشا مانند میتوکندری و کلروپلاست وجود دارد.

هنگامی که DNA در اندامک سلولی وجود دارد، به عنوان DNA اندامکی شناخته می‌شود. اندامک‌ها بخشی از یک سلول موجود در سیتوپلاسم هستند. میتوکندری، جسم گلژی، کلروپلاست و شبکه آندوپلاسمی و غیره اندامکی هستند که در یک سلول وجود دارند. در میان این میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها DNA خاص خود را دارند و ماشین‌های تکثیر برای کپی برداری از آن را نیز دارند. DNA سیتوپلاسمی در اندامک‌های محدود به غشا در داخل سلول وجود دارد. کلروپلاست و میتوکندری رایج‌ترین اندامک‌هایی هستند که DNA خاص خود را دارند. این DNA به آن‌ها برای سنتز مولکول‌های پروتئینی خود جهت انجام عملکردهای مختلف بیولوژیکی کمک می‌کنند.

محل حضور دی ان ای و آر ان ای
در سلول‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی محل حضور DNA و RNA متفاوت است. در سلول‌های پروکاریوتی که هسته وجود ندارد هم DNA و هم RNA در سیتوپلاسم هستند اما در سلول‌های یوکاریوتی RNA در هسته تولید و سپس وارد سیتوپلاسم می‌شود در حالی که DNA در هسته وجود دارد.

تفاوت DNA و RNA در سنتز چگونه است؟

DNA توسط یک آنزیم DNA پلیمراز در طول فرآیند همانندسازی سنتز می‌شود در حالی که RNA توسط یک آنزیم RNA پلیمراز در طول رونویسی سنتز می‌شود. فرآیند سنتز RNA به صورت De novo (سنتز De novo به سنتز مولکول‌های پیچیده از مولکول‌های ساده مانند قندها یا اسیدهای آمینه اشاره دارد) در حالی است که فرآیند سنتز DNA به یک آغازگر کوتاه و تک رشته‌ای برای شروع نیاز دارد. این نشان می‌دهد که وجود پرایمر (اسید نوکلئیک) برای سنتز RNA از طریق RNA پلیمراز ضروری نیست. از نظر ساختاری، RNA از حلقه‌ها (لوپ‌ها) و ساقه‌ها (بندها) تشکیل شده است در حالی که DNA یک ساختار مارپیچ دو رشته‌ای است که به صورت کروموزوم‌ها مرتب شده است. با این حال، برخی از مولکول‌های DNA دارای ساختار اضافی تتراپلکس، چهارگانه یا مارپیچ آلفا هستند. برخی از انواع DNA نیز به صورت دایره‌ای (پلاسمید) و خطی وجود دارد.

تفاوت DNA و RNA در عملکرد آن ها چیست؟

وظیفه اصلی DNA ذخیره و انتقال اطلاعات از نسلی به نسل دیگر در یک جمعیت است. برای اینکه DNA تکثیر شده دو برابر می‌شود و در سلول‌های دختر و از نسلی به نسل دیگر به ارث می‌رسد. از طرف دیگر، وظیفه RNA تشکیل پروتئین است. در واقع، RNA اطلاعات رمزگذاری را از طریق رونویسی از DNA جمع‌آوری می‌کند و آن را به زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه ترجمه می‌کند. (یک زنجیره طولانی از اسید آمینه و پلی پپتید، پروتئین ایجاد می‌کند). بر این اساس، تفاوت دیگر بین هر دو این است که DNA معمولا در حال تکثیر است در حالی که RNA فقط در صورت نیاز از DNA سنتز می‌شود.

تفاوت DNA و RNA در محل حضور
DNA ماده ژنتیکی اکثر سلول‌ها و در سلول‌های یوکاریوتی داخل هسته قرار دارد و پس ا رونویسی به mRNA تبدیل شده و این مولکول سپس برای ترجمه شدن به پروتئین از هسته خارج می‌شود.

تفاوت DNA و RNA در انواع آن ها

DNA در طبیعت به پنج شکل مختلف A-DNA، B-DNA، C-DNA، D-DNA و Z-DNA یافت می‌شود. که هر کدام را در ادامه بیشتر بررسی می‌کنیم.

انواع DNA

  • B-DNA: دی ان ای فرم B تقریباً در همه موجودات زنده یافت می‌شود و در طبیعت بسیار شایع است. این DNA راست‌گرد با یک شیار اصلی و فرعی است. دارای 10/5 جفت باز در هر چرخش مارپیچ است.
  • A-DNA: دی ان ای شکل A نیز راست‌گرد اما مارپیچ آن پهن‌تر از DNA شکل B است. این نوع DNA دارای شیار اصلی و فرعی است و دارای 11 جفت باز در هر چرخش مارپیچ است. این نوع DNA در محیطی که غلظت نمک یا غلظت‌های یونی بالاتری مانند K+، Na+، Cs+ وجود دارد یا در حالت کم‌آبی، به شکلی که شامل 11 جفت نوکلئوتید به صورت عمودی در هر جفت باز است، دوام می‌آورد.
  • Z-DNA: دی ان ای شکل Z چپ‌گرد است و شیار اصلی در آن وجود ندارد. دارای 12 جفت‌باز در هر چرخش مارپیچ است.
  • C-DNA: دی ان ای شکل C یک نوع بسیار نادر است که دارای 9/33 جفت باز در هر چرخش مارپیچ است.
  • D-DNA: این نوع DNA بسیار نادر است. 8 جفت باز به صورت منفی از محور مارپیچ با افزایش محوری در صورت حدود 3/03 آنگستروم نامگذاری شده اند.
عکس انواع DNA
در این تصویر انواع فرم‌های اصلی DNA و شکل فضایی آن‌ها نشان داده شده است.

انواع RNA

  • mRNA: یک RNA پیام‌رسان که آمینواسید را برای ایجاد یک زنجیره پلی پپتیدی رمزگذاری می‌کند.
  • tRNA: یک RNA انتقالی که به انتقال اسیدآمینه به محل ترجمه، در سیتوپلاسم در محل ریبوزوم کمک می‌کند.
  • rRNA: یک RNA ریبوزومی سیتوپلاسمی جزء ریبوزوم مورد نیاز برای سنتز پروتئین است.
  • snRNA: آر ان ای هسته‌ای کوچک کمپلکس‌ها را همراه با پروتئین‌هایی تشکیل می‌دهد که در پردازش RNA در یوکاریوت‌ها استفاده می‌شود. سایر قطعات کوچک‌تر dsRNA به نام microRNA و siRNA نیز در یک سلول وجود دارند.

سایر تفاوت های DNA و RNA

DNA در شرایط قلیایی پایدارتر است در حالی که RNA پایدار نیست. DNA از شیار ماژور و مینور تشکیل شده است، شیار کوچک اجازه اتصال آنزیم را نمی‌دهد، بنابراین اتصال نوکلئاز به DNA و تخریب آن بسیار دشوار است. بر خلاف این، RNA تک رشته‌ای است و ساختار شیار جزئی ندارد، یک نوکلئاز می‌تواند به راحتی به آن حمله کرده و آن را از بین ببرد. با این حال، تجزیه RNA و سنتز مجدد به طور مداوم در یک سلول، سریع‌تر از DNA رخ می‌دهد. DNA به دلیل پایداری ارائه شده توسط پیوندهای C-H دئوکسی ریبوز واکنش‌پذیری کمتری دارد در حالی که RNA به دلیل پیوندهای O-H ریبوز واکنش‌پذیرتر است.

ژنومی که از DNA تشکیل شده است، مقداری DNA متیله را نیز حمل می‌کند که هیچ کدام نمی‌توانند بیان شوند. از طرف دیگر، هیچ یک از RNAها متیله نمی‌شوند. یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین DNA و RNA حساسیت به اشعه ماوراء بنفش است. اشعه ماوراء بنفش یکی از انواع رایج اشعه‌های ایجاد کننده جهش طبیعی است که به DNA ما آسیب می‌رساند. UV جهش‌زا به DNA ما صدمه زده و باعث جهش ژنتیکی می‌شود. DNA در مقابل آسیب اشعه ماوراء بنفش حساس‌تر است در حالی که RNA نسبتاً در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است.

اثر تابش یو وی بر دی ان ای
اشعه UV باعث ایجاد جهش در مولکول DNA می‌شود در حالی که RNA به اندازه آن حساس نیست.

DNA دو رشته‌ای و طولانی‌تر است در حالی که RNA کوتاه‌تر و تک‌رشته‌ای است، از این رو RNA به بالای DNA در یک ژل مهاجرت می‌کند. اگر بالای نوار DNA در هنگام الکتروفورز ژل آگاروز، اسمیر (آلودگی) مشاهده کردید، DNA شما به RNA آلوده شده است. استخراج DNA حتی ساده‌تر از RNA است. RNase در همه جا حتی روی دستان ما و سایر ابزارها وجود دارد، بنابراین RNA به راحتی می‌تواند در طول جداسازی شکسته یا از بین برود. یک مرحله اضافی از رونویسی معکوس در طول توالی‌یابی RNA مورد نیاز است اما در توالی‌یابی DNA نیاز نیست. RNA استخراج شده ابتدا به cDNA معکوس رونویسی می‌شود و سپس برای تعیین توالی پردازش می‌شود.

شباهت های DNA و RNA چیست؟

هر دو از کلاس ماکرومولکول‌هایی به نام اسید نوکلئیک و ماده ژنتیکی هستند. هر دو از پنج قند کربن پنتوز، فسفات و بازهای نیتروژنی تشکیل شده اند. هر دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی هستند که از یک واحد نوکلئوتیدی یا مونومر تشکیل شده اند. هر دو بیومولکول توسط آنزیم پلیمراز سنتز می‌شوند. در عمل، DNA و RNA را می‌توان با استفاده از الکل رسوب داد.

معرفی فیلم آموزش بیوشیمی نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک

آموزش بیوشیمی نوکلئوتیدها

نوکلئوتیدها اعمال متعدد متابولیسم سلولی را بر عهده دارند. انواع آن‌ها شامل مونومرهایی است که در مولکول‌هایی مانند DNA و RNA وجود دارند. این مولکول‌ها که هر کدام ویژگی‌های خاص و وظایف خاصی را بر عهده دارند. این مولکول‌ها شکل رایج انرژی در بین واکنش‌های مختلف متابولیکی هستند و به عنوان رابط‌های شیمیایی ضروری در پاسخ سلول‌ها به هورمون‌ها و سایر محرک‌های خارج سلولی عمل می‌کنند و به عنوان اجزای سازنده اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای ریبونوکلئیک (Ribonucleic) هستند که خود مخازن مولکولی، اطلاعات ژنتیکی هستند.

در این آموزش توسط خانم شیدا السادات ذوالنوری تدریس و با همکاری تیم فرادرس تهیه و تولید شده است در پنج فصل مختلف ابتدا به نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک پرداخته شده و در فصل‌های بعدی به مباحثی مانند ژن‌ها و کروموزوم‌ها، متابولیسم DNA، متابولیسم RNA و فناوری‌های اطلاعاتی DNA محور پرداخته شده است. این آموزش می‌تواند برای دانشجویان رشته‌های ژنتیک و گرایش‌های مختلف زیست‌شناسی، مهندسی کشاورزی، داروسازی و بالینی مناسب بوده و همچنین کنکجاوی دانش‌آموزان فعال و المپیادی را در رابطه با فهم بیشتر نوکلئوتیدها و ساختار بیوشیمیایی آن‌ها رفع کند.

جدول تفاوت DNA و RNA

در جدول زیر انواع تفاوت DNA و RNA به صورت منسجم آمده است.

جدول تفاوت های DNA و RNA

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۲ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«نسیم حسینی» فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد در رشته بیوتکنولوژی از پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک است، فعالیت علمی و کاری وی در زمینه ژنتیک مولکولی و بهبود عملکرد پروتئین‌های آنزیمی بوده است. او مطالب آموزشی و تخصصی مجله فرادرس را در حوزه‌های زیست‌شناسی و بالینی می‌نویسد.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مشاهده بیشتر