RNA adalah asam nukleat serbaguna yang berfungsi dalam transfer informasi, katalisis, regulasi gen, dan struktur seluler. Ekspresi dan identitasnya dianalisis menggunakan sekuensing RNA dan Northern blot. Tidak seperti DNA, RNA biasanya untai tunggal, mengandung ribosa sebagai pengganti deoksiribosa, dan menggunakan urasil sebagai pengganti timin. Gugus hidroksil 2-prime ribosa membuat RNA secara kimia lebih reaktif daripada DNA.
Messenger RNA
Messenger RNA membawa informasi genetik dari DNA ke ribosom untuk sintesis protein. Pada eukariot, pre-mRNA mengalami pemrosesan ekstensif. Tutup 7-metilguanosin ditambahkan ke ujung 5-prime, melindungi transkrip dari degradasi dan memfasilitasi inisiasi translasi. Ekor poli-A dari 100 hingga 250 residu adenin ditambahkan ke ujung 3-prime, meningkatkan stabilitas dan ekspor dari nukleus. Intron dihilangkan oleh penyambungan, memungkinkan satu gen menghasilkan beberapa varian protein melalui penyambungan alternatif.
Transfer RNA
Transfer RNA adalah molekul adaptor yang menerjemahkan kode genetik. Setiap tRNA memiliki struktur sekunder semanggi yang khas dengan tiga batang-lingkaran dan batang akseptor. Lingkaran antikodon mengandung tiga basa yang berpasangan dengan kodon mRNA. Ujung 3-prime selalu membawa sekuens CCA, tempat asam amino dilekatkan. tRNA sangat dimodifikasi, dengan lebih dari 100 modifikasi basa berbeda yang diidentifikasi. Aminoasil-tRNA sintetase melekatkan asam amino yang benar ke setiap tRNA, sebuah proses yang disebut pengisian, yang membutuhkan ATP dan memastikan ketelitian sintesis protein.
Ribosomal RNA
Ribosomal RNA adalah komponen katalitik dan struktural ribosom. Pada E. coli, ribosom 70S terdiri dari subunit besar 50S yang mengandung rRNA 23S dan 5S dan subunit kecil 30S yang mengandung rRNA 16S. Pada eukariot, ribosom 80S memiliki subunit 60S dan 40S dengan rRNA yang lebih besar sesuai. rRNA 23S dari subunit besar mengkatalisis pembentukan ikatan peptida, menjadikan ribosom sebagai ribozim. Sekuens rRNA sangat terkonservasi dan digunakan secara ekstensif dalam analisis filogenetik.
Small Nuclear RNA
Small nuclear RNA adalah komponen spliceosom, kompleks yang menghilangkan intron dari pre-mRNA. snRNP utama, U1, U2, U4, U5, dan U6, mengenali situs sambatan dan mengkatalisis reaksi penyambungan melalui interaksi RNA-RNA. U1 snRNA berpasangan dengan situs sambatan 5-prime, dan U2 snRNA mengenali titik cabang. Spliceosom berkumpul secara bertahap, mengalami beberapa penataan ulang konformasi yang didukung oleh hidrolisis ATP.
MicroRNA dan Small Interfering RNA
MicroRNA adalah RNA non-pengkode kecil sekitar 22 nukleotida yang mengatur ekspresi gen pasca-transkripsi. Mereka ditranskripsi sebagai miRNA primer, diproses di nukleus oleh Drosha, dan diekspor ke sitoplasma di mana Dicer menghasilkan miRNA matang. miRNA dimuat ke dalam RNA-induced silencing complex, di mana ia berpasangan dengan mRNA target, biasanya di daerah 3-prime yang tidak ditranslasi, yang mengarah pada represi translasi atau degradasi mRNA.
Small interfering RNA berasal dari molekul RNA untai ganda yang lebih panjang dari sumber eksogen, seperti RNA virus. Mereka mengikuti jalur yang serupa tetapi biasanya menunjukkan komplementaritas sempurna dengan target mereka, yang mengarah pada pembelahan mRNA daripada represi translasi. Jalur interferensi RNA adalah mekanisme pertahanan antivirus yang terkonservasi dan alat penelitian yang kuat.
Long Non-Coding RNA
Long non-coding RNA adalah transkrip yang lebih panjang dari 200 nukleotida yang tidak mengkode protein. Mereka mengatur ekspresi gen melalui mekanisme yang beragam, termasuk remodeling kromatin, regulasi transkripsi, dan pemrosesan pasca-transkripsi. XIST memediasi inaktivasi kromosom X pada wanita dengan melapisi kromosom X yang tidak aktif dan merekrut modifikasi kromatin represif. lncRNA lain berfungsi sebagai kerangka untuk kompleks protein, umpan untuk faktor transkripsi, atau pemandu untuk enzim modifikasi kromatin.
RNA Fungsional Lainnya
Beberapa jenis RNA tambahan melakukan fungsi khusus. Ribonuklease P adalah ribozim yang memproses prekursor tRNA. RNA partikel pengenalan sinyal adalah bagian dari kompleks yang menargetkan protein ke retikulum endoplasma. RNA telomerase menyediakan templat untuk pemanjangan telomer. CRISPR RNA memandu protein Cas ke asam nukleat asing dalam imunitas adaptif bakteri. Riboswitch adalah elemen RNA di daerah 5-prime yang tidak ditranslasi dari mRNA yang secara langsung mengikat metabolit dan mengatur ekspresi gen tanpa keterlibatan protein.
