RNA란 무엇인가?

리보핵산(RiboNucleic Acid, RNA) 

 

오탄당의 일종인 리보스를 기반으로 뉴클레오타이드를 이루는 핵산의 한 종류이다. 하나의 나선이 길게 꼬여 있는 구조를 지니며 DNA의 일부가 전사되어 만들어진다.

RNA는 단백질을 합성하는 과정에 작용하며 일부 바이러스는 DNA 대신 RNA를 유전물질로 갖기도 한다.
핵염기로 DNA와 달리 티민 대신 우라실을 갖는다.
최근 RNA 스스로 효소와 같은 기능을 가질 수도 있음이 발견되었다. 이것을 리보자임(ribozyme)이라 한다.

RNA는 오탄당인 리보스를 기반으로 사슬구조를 이룬다.

그림에서와 같이 리보스에 있는 다섯개의 탄소에 번호를 붙였을 때 1번 탄소가 핵염기와 연결되며(이 그림의 경우 구아닌) 3번과 5번은 인산에 연결된다. 1번 탄소에 연결되는 핵염기는 구아닌 이외에도 아데닌, 우라실, 시토신이 있다.

RNA 구조

인산은 당과 당 사이를 연결하여 사슬을 이룬다.

핵염기는 보통 다음과 같은 약자로 쓰인다.
A - 아데닌
G - 구아닌
U - 우라실
C - 시토신 (사이토신)
핵염기는 수소결합에 의해 서로 짝을 이루어 결합할 수 있다. 아데닌은 우라실(DNA의 경우 티민)과 구아닌은 시토신과 상보적인 짝을 이룬다.

RNA는 DNA와 달리 1개의 폴리뉴클레오타이드로 이루어진 단일 가닥이며, 자체적으로 상보적 염기쌍을 형성해 접힘으로써 고유의 입체 구조를 가질 수 있다.

RNA에 존재하는 리보스의 2번 탄소에 결합된 하이드록시기는 당-인산 골격의 인산이에스터 결합을 분해하는데 관여한다. 따라서 RNA는 DNA보다 빠르게 가수 분해되어 덜 안정하다

 

 

*오탄당이란?

 

오탄당(五炭糖, 펜토스, pentose)은 5개의 탄소 원자를 갖는 단당류이다.[1] 알데하이드를 갖는 알도펜토스와 케톤을 갖는 케토펜토스로 나뉜다.

알도펜토스의 가운데 있는 3개의 탄소 원자는 비대칭적 탄소 결합으로 키랄 중심을 이뤄 8종류의 입체이성질체를 형성할 수 있다. 4종류의 D-알도펜토스가 있으며, 이 4종류에 대비되는 L-형의 입체이성질체가 존재하므로 모두 8종류의 알도펜토스가 존재하게 된다.

케토펜토스는 2개의 탄소 원자가 키랄 중심을 이뤄 4종류의 입체이성질체를 형성할 수 있다

 

*리보스란?

 

리보스(영어: ribose)는 5개의 탄소 원자가 포함된 단당류이고, 알데하이드기를 가지고 있는 알도스이며, 화학식은 C5H10O5이다. 피셔 투영식에서 모든 하이드록시기가 같은 쪽에 위치하고 있다.

D-리보스와 L-리보스는 서로 거울상 이성질체이다. D-리보스는 자연계에서 흔히 생성되는 반면 L-리보스는 자연계에서 발견되지 않는다.

D-리보스는 1891년에 에밀 피셔에 의해 처음 보고되었다. D-리보스와 D-아라비노스(아라비아 고무에서 그 이름이 유래됨)는 2번 탄소(C-2)에서 입체화학적 성질이 다른 에피머이고, 'arabinose' 단어 문자를 부분적으로 재배열하여 'ribose'로 명명되었다.

리보스 중 β-D-리보푸라노스는 RNA 골격의 일부를 형성한다. 이것은 DNA에서 발견되는 디옥시리보스와도 관련이 있다. ATP와 NADH와 같은 리보스의 인산화된 유도체는 물질대사에서 중심적인 역할을 수행한다. ATP 및 GTP로부터 형성된 cAMP와 cGMP는 일부 신호 전달 경로에서 2차 전달자로 작용한다.

RNA는 DNA의 정보를 전사하고 운반하며, 단백질을 합성하는 유전자 발현 과정에 참여한다.