RNA
Typy a funkce RNA
Z mnoha typů RNA jsou nejznámější a nejčastěji studované tři: messengerová RNA (mRNA), přenosová RNA (tRNA) a ribozomální RNA (rRNA), které jsou přítomny ve všech organismech. Tyto a další typy RNA provádějí především biochemické reakce, podobně jako enzymy. Některé však mají v buňkách také složité regulační funkce. Díky své účasti v mnoha regulačních procesech, svému množství a různorodým funkcím hrají RNA důležitou roli jak v normálních buněčných procesech, tak v nemocech.
Při syntéze proteinů přenáší mRNA genetické kódy z DNA v jádře do ribozomů, míst translace proteinů v cytoplazmě. Ribosomy se skládají z rRNA a bílkovin. Proteinové podjednotky ribosomů jsou kódovány rRNA a jsou syntetizovány v jádře. Po úplném sestavení se přesunou do cytoplazmy, kde jako klíčové regulátory translace „čtou“ kód nesený mRNA. Sekvence tří dusíkatých bází v mRNA určuje začlenění konkrétní aminokyseliny do sekvence, která tvoří protein. Molekuly tRNA (někdy také nazývané rozpustná nebo aktivační RNA), které obsahují méně než 100 nukleotidů, přinášejí určené aminokyseliny k ribozomům, kde se spojí a vytvoří bílkoviny.
Kromě mRNA, tRNA a rRNA lze RNA obecně rozdělit na kódující (cRNA) a nekódující RNA (ncRNA). Existují dva typy ncRNA, domácí ncRNA (tRNA a rRNA) a regulační ncRNA, které se dále dělí podle velikosti. Dlouhé ncRNA (lncRNA) mají nejméně 200 nukleotidů, zatímco malé ncRNA mají méně než 200 nukleotidů. Malé ncRNA se dělí na mikro RNA (miRNA), malé nukleolární RNA (snoRNA), malé jaderné RNA (snRNA), malé interferující RNA (siRNA) a RNA interagující s PIWI (piRNA).
MiRNA mají zvláštní význam. Jsou dlouhé přibližně 22 nukleotidů a fungují při regulaci genů u většiny eukaryot. Mohou inhibovat (umlčet) genovou expresi tím, že se vážou na cílovou mRNA a inhibují translaci, čímž zabraňují tvorbě funkčních proteinů. Mnoho miRNA hraje významnou roli při rakovině a dalších onemocněních. Například nádorové supresorové a onkogenní (rakovinu iniciující) miRNA mohou regulovat jedinečné cílové geny, což vede k nádorovému bujení a progresi nádorů.
Funkční význam mají také piRNA, které jsou dlouhé asi 26 až 31 nukleotidů a existují u většiny živočichů. Regulují expresi transpozonů (skákajících genů) tím, že brání přepisu genů v zárodečných buňkách (spermie a vajíčka). Většina piRNA je komplementární k různým transpozonům a může se specificky zaměřit na tyto transpozony.
Cirkulární RNA (circRNA) je jedinečná mezi ostatními typy RNA, protože její 5′ a 3′ konce jsou spojeny dohromady a vytvářejí smyčku. CirRNA vznikají z mnoha genů kódujících proteiny a některé mohou sloužit jako šablony pro syntézu proteinů, podobně jako mRNA. Mohou také vázat miRNA a fungovat jako „houby“, které brání molekulám miRNA vázat se na své cíle. Kromě toho hrají cirkRNA důležitou roli při regulaci transkripce a alternativního sestřihu genů, z nichž byly cirkRNA odvozeny.
.