Unterschied zwischen DNA und RNA

Hauptunterschied - DNA vs. RNA

DNA und RNA sind die chemischen Träger der genetischen Information in allen bekannten Organismen. In den meisten Organismen speichert die DNA (Desoxyribonukleinsäure) die genetischen Informationen und überträgt sie an die Nachkommen. RNA (Ribonukleinsäure) ist hauptsächlich an der Übertragung des genetischen Codes für die Proteinsynthese beteiligt. Einige Viren verwenden auch RNA als genetisches Material. DNA wird meistens im Zellkern gefunden, während RNA im Zytoplasma der Zelle vorkommt. Das Hauptunterschied zwischen DNA und RNA ist das DNA besteht aus Desoxyribose in ihrem Pentosering und RNA besteht aus Ribose in ihrem Pentosering.

Dieser Artikel erklärt,
1. Was ist DNA?
     - Struktur, Merkmale, Funktionen
2. Was ist RNA?
     - Struktur, Merkmale, Funktionen
3. Was ist der Unterschied zwischen DNA und RNA?

Was ist DNA?

Desoxyribonukleinsäure oder DNA ist das Erbmaterial der meisten Organismen. Ein Großteil der DNA befindet sich entweder im Kern oder im Nukleoid. Einige können auch in Mitochondrien und Chloroplasten verbleiben. DNA enthält die genetischen Anweisungen für die Entwicklung, Funktion und Reproduktion von Organismen.

Das Zucker-Phosphat-Rückgrat in der DNA wird durch stickstoffhaltige Basen und Phosphatgruppen gebildet, die an die Zucker-Desoxyribose gebunden sind. C-H-Bindungen in Desoxyribosezucker sind weniger reaktiv. Daher ist DNA unter alkalischen Bedingungen ziemlich stabil. In der DNA können vier verschiedene stickstoffhaltige Basen identifiziert werden: Cytosin (C), Guanin (G), Adenin (A) und Thymin (T). Die beiden Polynukleotidstränge werden durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten, die sich zwischen Komplementbasen bilden. Adenin (A) paart mit Thymin (T), während Cytosin (C) mit Guanin (G) paart. Somit ist jeder Strang komplementär. Die zwei Polynukleotidstränge werden weiter zu einer Doppelhelix zusammengerollt. Jeder Strang in der Doppelhelix verläuft in entgegengesetzten Richtungen, wodurch die beiden Stränge antiparallel sind. Die asymmetrischen Enden des Strangs sind mit 5 'und die 3'-Enden gekennzeichnet. Innerhalb der Doppelhelix befinden sich eine große Rille (22 Å breit) und eine kleine Rille (12 Å breit).

Die B-Form ist die häufigste DNA-Konformation in allen Organismen. Die Reihenfolge, in der die vier Basen entlang des Rückgrats angeordnet sind, kodiert biologische Informationen innerhalb von DNA-Strecken, die als Gene bezeichnet werden. DNA synthetisiert eine identische Kopie der Original-DNA zur Reproduktion. DNA kann durch ultraviolettes Licht leicht beschädigt werden.

Abbildung 1: Unterschied zwischen DNA und RNA

Was ist RNA?

Ribonukleinsäure oder RNA wird meistens im Zytoplasma gefunden. Einige können auch im Kern gefunden werden. Viele Viren speichern ihre genetischen Informationen in RNA-Genomen. RNA spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation und Expression von Genen.

RNA ist ein Polynukleotid, das aus Nukleotidmonomeren wie DNA besteht. RNA hat im Vergleich zu DNA einen viel kürzeren Strang. Ribose ist der Zucker, der das Zucker-Phosphat-Rückgrat bildet. Ribose ist aufgrund der Hydroxylgruppe an der 2'-Position des Pentoserings sehr reaktiv. Daher ist RNA unter alkalischen Bedingungen nicht stabil. Aufgrund der Anwesenheit der 2'-OH-Gruppe liegt RNA in A-Form vor. A-Form-Geometrie erzeugt eine tiefe, schmale Hauptrille und eine flache, breite Nebenrille. Die vier in RNA gefundenen stickstoffhaltigen Basen sind Cytosin (C), Guanin (G), Adenin (A) und Uracil (U). Im Gegensatz zu DNA ist RNA meistens als einzelsträngiges Molekül vorhanden, kann jedoch durch komplementäre Basenpaarung doppelsträngige Sekundärstrukturen wie Haarnadelschleifen bilden; Adenin (A) paart mit Uracil (U), während Cytosin (C) mit Guanin (G) paart.

Die meisten funktionellen Formen der RNA weisen eine Tertiärstruktur auf. Die biologisch aktivsten RNA-Typen sind Messenger-RNA (mRNA), Transfer-RNA (tRNA), ribosomale RNA (rRNA), kleine Kern-RNA (snRNA) und andere nicht kodierende RNA (ncRNA). Die mRNA, tRNA und rRNA beziehen sich auf die Proteinsynthese. Die ncRNA ist an der RNA-Verarbeitung und Genregulation beteiligt. Einige RNAs wie Ribozyme können chemische Reaktionen katalysieren. Kleine interferierende RNAs (siRNAs) spielen eine entscheidende Rolle bei der Genregulation durch RNA-Interferenz. Transkription ist der Prozess, bei dem die RNA-Synthese unter Verwendung der DNA als Template durchgeführt wird. RNA-Polymerase ist das Enzym, das die Reaktion katalysiert. RNA wird durch ultraviolettes Licht nicht leicht beschädigt.  

Unterschied zwischen DNA und RNA

Akronym

DNA: DNA steht für Desoxyribonukleinsäure.

RNA: RNA steht für Ribonukleinsäure.

Ort

DNA: DNA ist meistens im Zellkern und im Nukleoid zu finden.

RNA: RNA wird meistens im Zytoplasma gefunden.

Zucker und Basen

DNA: Desoxyribose ist der Zucker, bei dem die Basen A, T, C und G sind.

RNA: Ribose ist der Zucker, bei dem die Basen A, U, C und G sind.

Länge

DNA: DNA ist ein langes Polymer.

RNA: RNA ist kürzer als DNA.

Basiskopplung

DNA: A Paare mit T und C Paare mit G.

RNA: A Paare mit U und C Paare mit G.

Struktur

DNA: DNA ist doppelsträngig und weist eine Doppelhelixstruktur auf.

RNA: RNA ist normalerweise einsträngig, manchmal bildet sie sekundäre und tertiäre Strukturen.

Bevorzugte Konformation

DNA: DNA bevorzugt B-Form.

RNA: RNA bevorzugt A-Form.

Funktion

DNA: DNA trägt die genetische Information, die für die Entwicklung, das Funktionieren und die Reproduktion notwendig ist.

RNA: RNA ist hauptsächlich an der Proteinsynthese beteiligt, manchmal reguliert sie die Genexpression.

Stabilität

DNA: DNA ist unter alkalischen Bedingungen stabil. Die geringe Größe der Rillen verringert die Wirkung von DNase-Enzymen.

RNA: RNA ist unter alkalischen Bedingungen im Vergleich zu DNA nicht stabil. RNA weist im Vergleich zu DNA viel größere Furchen auf und neigt mit RNasen zum Abbau.

Schäden durch UV

DNA: DNA ist anfälliger für UV-Schäden.

RNA: RNA ist weniger anfällig für UV-Schäden.

Fazit

RNA enthält eine 2'-OH-Gruppe in ihrem Pentose-Zucker, wodurch die RNA reaktiver ist als DNA. Daher ist DNA aufgrund der Stabilität der Pentosegruppe vergleichsweise stabil als RNA. RNA existiert aufgrund der 2'-OH-Gruppe auch als einzelsträngiges Molekül. Daher bevorzugt RNA die A-Form der Geometrie. Im Gegensatz dazu fehlt der DNA im Pentose-Ring die 2'-OH-Gruppe. Daher existiert DNA normalerweise als doppelsträngiges Molekül, das die B-Form der Geometrie bevorzugt. Hier erzeugt A-Form breitere Rillen, während B-Form enge Rillen im Molekül erzeugt. Die Stabilität gegenüber den Abbauenzymen hängt von der Größe der Furche ab. Daher ist DNA gegenüber Enzymabbau stabiler als RNA. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen DNA und RNA in ihrer Zusammensetzung aus Pentoseringen.  

Referenz:
1. "DNA". Wikipedia, die freie Enzyklopädie. 2017. Abgerufen am 13. Februar 2017
2. "RNA". Wikipedia, die freie Enzyklopädie. 2017. Abgerufen am 13. Februar 2017
3. "Was ist DNA?" Genetik Home Referenz. 2017. Abgerufen am 13. Februar 2017
4. Mandal A. "Was ist RNA?" NEWS MEDIZINISCHE LEBENSWISSENSCHAFTEN. 2013. Abgerufen am 13. Februar 2017

Bildhöflichkeit:
1. "Differenz-DNA-RNA-EN" von Difference_DNA_RNA-DE.svg: Sponk (Diskussion) Übersetzung: Sponk (Diskussion) - chemische Strukturen von Nukleobasen von Roland1952 (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia