La struttura dell' RNA

L'RNA differisce dal DNA per tre caratteristiche: (1) l'impalcatura fondamentale contiene ribosio invece del 2'-deossiribosio. Il ribosio ha un gruppo ossidrilico in posizione 2'; (2) secondo, l'RNA contiene uracile al posto della timina. L'uracile ha la stessa struttura con un singolo anello aromatico come la timina ma manca del gruppo metilico in posizione 5; (3) terzo, l'RNA è normalmente una singola catena polinucleotidica ed eccetto il caso di alcuni virus, esso non rappresenta il materiale genetico e non viene utilizzato come stampo per la sua propria replicazione, come accade per il DNA: Comunque, nonostante, l'RNA sia un singolo filamento, spesso può presentare dei tratti a doppia elica. Questo dipende dal fatto che questo polimero molto spesso si ripiega su se stesso per formare coppie d basi fra sequenze complementari. Se i due tratti di sequenze complementari si trovano vicine l'una all'altra, l'RNA può assumere una delle varie strutture a stem-loop in cui la parte di polimero non complementare che si trova in mezzo ai due tratti complementari sporge fuori dalla zona a doppia elica, formando struttura a “forcina per capelli”, a “gemma”, ad “ansa semplice” (loop). La stabilità di queste strutture viene in alcuni casi aumentata da speciali proprietà del loop come, per esempio, la presenza della sequenza UUCG. Inoltre, un'ulteriore caratteristica dell'RNA è la sua propensione a formare strutture a doppia elica utilizzando un appaiamento delle basi diverso da quello di Watson e Crick: per esempio, la coppia G:U, tenuta insieme da due legami idrogeno. Questa eccezione permette all'RNA di formare doppie eliche intramolecolari, anche se normalmente non sono molto lunghe. Quindi, non dovendo formare lunghe eliche regolari, l'RNA è libero di ripiegarsi nelle più diverse strutture terziare. Ciò può avvenire poiché l'RNA ha la possibilità di ruotare molto facilmente attorno ai legami fosfodiesterici dei tratti che non formano doppia elica. Un'ultima caratteristica dell'RNA è la sua attività enzimatica. Questi RNA sono conosciuti come ribozimi e posseggono molte delle caratteristiche degli enzimi rappresentati da proteine, come il sito attivo e il sito di legame per il substrato. Uno dei primi ribozimi ad essere scoperto è stata la RNAsi P, una ribonucleasi coinvolta nella formazione dei tRNA a partire da precursori di RNA di grandezza superiore rispetto alla molecola matura. La RNAsi P è composta sia da RNA che da proteine: in questo complesso nucleoproteico, comunque, l'attività catalitica risiede sull'RNA. Infatti, la parte dell'enzima rappresentata dall'RNA è in grado di catalizzare il taglio del tRNA precursore anche in assenza della parte proteica. Altri ribozimi possono catalizzare reazioni di trans-esterificazione coinvolte nella rimozione di sequenza conosciute come introni da alcuni precursori di mRNA, tRNA e di RNA ribosomiali mediante un processo conosciuto come splicing dell'RNA.