Fakta-Fakta tentang RNA (Asam Ribonukleat), Fungsi RNA dan Masa Depan RNA

Selain DNA (asam deoksiribonukleat) Anda mungkin juga pernah mendengar tentang RNA (asam ribonukleat). Jadi, apa itu RNA, dan apa manfaatnya? Hipotesis Kehidupan awal RNA “Mungkin bahwa kehidupan awal menggunakan RNA sebagai bahan genetiknya dan juga menggunakan RNA terlipat sebagai alat kimia untuk bertahan hidup”.

RNA mirip dengan DNA dalam banyak hal. Ini adalah rantai panjang gula yang dihubungkan bersama oleh kelompok fosfat. Ada basis siklik yang melekat pada masing-masing gula dan basa dapat berpasangan dengan pasangan yang cocok untuk membuat heliks ganda. Ini menyerupai DNA tetapi heliks agak berkerut dan sering RNA dilipat ke dalam struktur kompleks yang distabilkan oleh heliks pendek diselingi dengan loop panjang beruntai tunggal. Perbedaan yang sangat penting adalah bahwa RNA memiliki molekul oksigen ekstra. Ini membuat RNA kurang stabil dibandingkan DNA. Anda mungkin berpikir bahwa menjadi tidak stabil adalah hal yang buruk, tetapi ada keuntungannya.

Organisme yang perlu berubah dengan cepat cenderung menggunakan RNA sebagai bahan genetiknya. Virus, seperti influenza dan HIV, memilih RNA daripada alternatif DNA yang lebih stabil sehingga mereka dapat berubah dan selangkah lebih maju dari sistem kekebalan inang mereka. Banyak faktor yang berkontribusi terhadap tingginya tingkat mutasi pada virus RNA, termasuk ketidakstabilan RNA dan aktivitas pembacaan bukti yang buruk pada enzim yang mereplikasi RNA.

Layanan messenger Selain berfungsi sebagai bahan genetik, RNA memiliki fungsi kritis lain di hampir semua organisme: ia bertindak sebagai pembawa pesan; perantara jangka pendek yang mengkomunikasikan informasi yang terkandung dalam gen kita ke seluruh sel. Banyak gen perlu dihidupkan dalam semburan. Pikirkan penggemar sepak bola yang berteriak di titik kunci dalam permainan – kami tidak ingin pesan itu bertahan selamanya. Gen memang bertahan seumur hidup, jadi bagaimana kita menyediakan pesan yang berumur pendek? Kami membuat salinan RNA dari gen DNA kami. Pesan-pesan, atau mRNA, mencerminkan urutan basa dalam DNA kita dan keluar dari nukleus (tempat DNA kita disimpan) ke dalam sitoplasma tempat mereka diterjemahkan menjadi protein. Protein melanjutkan untuk melakukan pekerjaan dalam sel dan mRNA tidak stabil hanya membusuk atau terdegradasi. Jadi RNA dapat bertindak sebagai pembawa pesan dalam proses memastikan gen diterjemahkan menjadi protein – alat sel, hal-hal seperti hemoglobin untuk membawa oksigen ke seluruh tubuh.

Bagaimana terjemahan Gen misterius ini terjadi? Apakah itu bergantung pada alat kimia seperti protein? Tentu saja, tetapi tampaknya protein bukanlah pemain kunci. Ini adalah fakta yang luar biasa bahwa pemain yang sangat penting dalam memicu reaksi kimia untuk menghasilkan rantai protein dari kode mRNA bukanlah protein lain, tetapi molekul RNA yang terlipat secara khusus – enzim RNA atau ribozim. Mesin untuk membaca protein dari RNA kurir terkandung dalam enzim RNA kompleks dan bagian fungsionalnya adalah molekul RNA yang disebut RNA atau rRNA ribosom.

Mengamankan informasi Kenapa RNA dapat memicu reaksi kimia tetapi DNA tampaknya tidak? Ini adalah sebagian oksigen tambahan dan sebagian kemampuan khusus RNA untuk melipat menjadi bentuk kompleks untuk membentuk alat yang dapat melakukan hal-hal, sedangkan heliks ganda bersifat teratur dan stabil. Heliks ganda DNA menyimpan informasi dengan aman tetapi tidak melakukan banyak hal lain. Pada tahun 1989 Sidney Altman dan Thomas Cech berbagi Hadiah Nobel dalam Kimia untuk menunjukkan bahwa RNA dapat mengkatalisasi reaksi kimia. Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana rantai gula dan basa seperti mRNA bahkan dapat berfungsi sebagai templat untuk membentuk rantai protein. Jawabannya rumit tetapi melibatkan beberapa adaptor pintar.

Hebatnya, adaptor itu juga terbuat dari RNA, mereka disebut transfer RNA atau tRNA. Mereka menggunakan basis siklik mereka untuk berpasangan dengan gambar cermin mereka di mRNA dan meluruskan asam amino yang tepat untuk membuat protein, sementara rRNA memicu reaksi untuk melakukan penggabungan. Temuan bahwa fungsi yang sangat penting seperti penyandian informasi, memiliki kurir berumur pendek untuk mengekspresikannya, dan mengubahnya menjadi seperangkat alat protein fungsional, semua melibatkan RNA sehingga membuat orang berhipotesis bahwa kehidupan awal terdiri dari RNA. Pada awalnya RNA mungkin melakukan banyak hal. Namun kemudian secara bertahap DNA mengambil alih sebagai bahan genetik yang lebih stabil dan protein mengambil alih sebagai alat kimia yang lebih stabil. Dan RNA secara bertahap dilupakan oleh beberapa peneliti, setidaknya sampai saat ini.

Bagaimana Masa Depan RNA?
Pada tahun 1998, ahli biologi Amerika Andy Fire dan Craig Mello menemukan penghambatan RNA – bagaimana RNA dapat mematikan gen. Kita sekarang tahu bahwa kelas baru RNA penghambatan kecil (siRNA yang sekitar 20 residu panjang), menyempurnakan output dari RNA messenger. Seperti yang disebutkan RNA dapat membentuk untaian ganda – ini memungkinkan siRNA untuk mengikat RNA messenger dan mengganggu fungsinya. RNA yang mengganggu ini pada dasarnya adalah penghambat “digital” yang merupakan basis untuk gambar cermin dasar dari RNA messenger. Jadi dimungkinkan untuk membuat inhibitor buatan sekarang. Dengan demikian, sebuah industri baru telah lahir ketika para peneliti berusaha mematikan gen untuk tujuan eksperimental dan peneliti medis menyelidiki apakah ini dapat digunakan untuk terapi, seperti mematikan virus atau gen berbahaya lainnya. Ada juga penemuan menarik lainnya – para peneliti telah menemukan bahwa meskipun hanya sebagian kecil dari genom kita mengkode protein, sekitar 2%, proporsi yang jauh lebih besar masih disalin ke dalam RNA. Fungsi dari banyak RNA pengkodean non-protein yang panjang ini, yang disebut lncRNAs, masih diselidiki tetapi tampaknya beberapa tindakan untuk mengkatalisasi reaksi kimia dan bahwa yang lain terlibat dalam menghidupkan atau mematikan gen baik dengan mengikat RNA messenger atau dengan mengikat secara langsung ke gen DNA yang cocok. Jika dunia dimulai dengan RNA maka tidak benar-benar mengejutkan bahwa gaung dari dunia RNA itu tetap ada dan bahwa RNA masih terlibat dalam proses kehidupan kunci dan secara fundamental penting dalam regulasi gen. Kelas baru molekul RNA akan terus ditemukan dan nampaknya wawasan lebih lanjut tentang biologi fundamental akan muncul dari tanah subur ini di masa depan.