All genetisk information för en orgamism finns i dess deoxiribonukleinsyra (DNA), som finns i dess celler. Det är cellens ribonukleinsyra (RNA) ansvar att använda denna genetiska information för att syntetisera alla proteiner som är nödvändiga för både cellens och organismens liv. RNA är en av tre makromolekyler som krävs för alla levande organismer; de andra två är DNA och proteiner. För att utföra processen för proteinsyntes finns det tre typer av RNA: budbärar-RNA, ribosomalt RNA och överförings-RNA.
Den genetiska informationen som finns i DNA:t består av många gensegment, som kallas alleler. Varje allel representerar ritningen för tillverkning av ett specifikt protein. Dessa proteiner är uppbyggda av cirka 20 aminosyror, som kan ses som byggstenarna i proteiner. Den exakta ordningen av aminosyror för ett givet protein kodas på DNA:t via en serie nukleotider, grupperade i set om tre. Var och en av dessa nukleotidtripletter, kallade kodoner, motsvarar en typ av aminosyra.
Messenger-RNA (mRNA) representerar en kopia av en av dessa DNA-alleler. mRNA:t innehåller alla nukleotidtripletter, eller kodoner, som krävs för syntesen av ett givet protein, inklusive den korrekta sekvensen. När cellen bestämmer att proteinet som finns i mRNA:t behövs, flyttas mRNA:t in i cellens cytoplasma, där det länkar till en ribosom. Det är mRNA:s nukleotidtripletter som ”läses” av forskare, inte DNA:s tripletter.
Ribosomalt RNA (rRNA) kombineras med proteiner i cellens cytoplasma för att bilda ribosomer. Dessa ribsosomer fäster vid mRNA:t och underlättar syntesen av det nya proteinet. rRNA:t rör sig ner längs mRNA-strängen, som ett blixtlås, och binder samman de nödvändiga aminosyrorna.
Transfer-RNA (tRNA) är ansvarig för att leverera de rätta aminosyrorna till ribosomerna. Det finns minst 20 olika tRNA – ett för varje aminosyra. Varje tRNA bär sin tilldelade aminosyra och ett motsvarande antikodon. Detta antikodon är en nukleotidtriplett som är den motsatta matchningen av mRNA:s kodon för den givna aminosyran. tRNA:t läser av mRNA:t och, om dess antikodon matchar mRNA:ts kodon, frisätter det sin aminosyra till rRNA:t för bearbetning.
Cellens RNA-system är en process i två steg. Först kopieras den genetiska informationen för en allel på DNA:t till en sträng av mRNA av RNA-polymerasenzymer, genom en process som kallas transkription. För det andra, informationen om mRNA används för att syntetisera ett protein genom en process call translation.
Cellens translationsprocess består av tre aktiviteter som genomförs samtidigt. mRNA:t fungerar som proteinritningen och styr sammansättningen av proteinet. rRNA:t fungerar som fabrik, ger stöd för strukturen och länkar samman aminosyrorna. tRNA:t fungerar som leveransvehikel och levererar de rätta aminosyrorna till ribosomen när det behövs. tRNA:t bestämmer när dess aminosyra behövs genom att läsa mRNA:s ritning.
Många virus, genom en process som kallas den lytiska cykeln, använder RNA för att replikera sig själva och förstöra sin värd. De injicerar sitt skadliga mRNA i en värdcells kärna. Cellen använder sedan omedvetet detta mRNA för att syntetisera mer av viruset. I slutändan bryter dessa nya viruspartiklar ut ur cellen och sprids till andra värdceller, vilket upprepar den dödliga cykeln.