RNA'nın temel yapısı, beş karbonlu bir şeker ve dört nitrojenli bazdan birinden oluşur. Çoğu RNA tek sarmallı olmasına rağmen, karmaşık ikincil ve üçüncül yapılar oluşturabilir. Bu tür yapılar, transkripsiyon ve çevirinin düzenlenmesinde önemli rol oynar.
Üç ana ribonükleik asit (RNA) türü vardır: haberci RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA) ve ribozomal RNA (rRNA). Her üç RNA türü de tek sarmallı bir nükleotid zincirinden oluşur. Her nükleotid, beş karbonlu şeker ribozundan oluşur. Ribozun karbon molekülleri birden beşe kadar numaralandırılmıştır. Beş numaralı karbon bir fosfat grubu ve bir numaralı karbon bir azotlu baz taşır.
RNA — adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve urasil (U) içinde dört nitrojenli baz vardır. Urasil, DNA'da bulunmayan ve bunun yerine timin (T) kullanan RNA'daki tek bazdır. Transkripsiyon sırasında RNA, yeni RNA bazlarının DNA bazlarına tamamlayıcı bağlanmasına dayanan bir DNA şablonundan sentezlenir; A, T'ye bağlanır, G, C'ye bağlanır, C, G'ye bağlanır ve U, A'ya bağlanır.
DNA gibi, RNA'daki bitişik nükleotidler fosfodiester bağlarıyla birbirine bağlanır. Bu bağlar, bir nükleotidin fosfat grubu ile bitişik nükleotidin ribozundaki bir hidroksil (– OH) grubu arasında oluşur.
Bu yapı RNA'ya yönlülüğünü verir; yani nükleotid zincirinin iki ucu farklıdır. Ribozun beş numaralı karbonu, bağlı olmayan bir fosfat grubu taşır ve bu da 5 ’ end (beş üssü okuyun). Nükleotid zincirinin diğer ucundaki son riboz, 3 numaralı karbonda serbest bir hidroksil (– OH) grubuna sahiptir; bu nedenle, RNA molekülünün bu ucuna 3 ’ son. Transkripsiyon sırasında zincire nükleotidler eklendiğinde, 5 ’ yeni nükleotidin fosfat grubu 3 ’ büyüyen zincirin hidroksil grubu. Bu nedenle, RNA her zaman 5 ’ 3'e ’ yönündedir.
İkincil yapılar, aynı tek sarmallı RNA üzerindeki uzak nükleotidler arasında tamamlayıcı baz eşleşmesiyle oluşturulur. Firkete ilmekleri, birbirlerinin 5-10 nükleotidinde tamamlayıcı baz çiftlenmesiyle oluşturulur. Kök ilmekler, 50 ila yüzlerce nükleotit ile ayrılan bazların eşleştirilmesiyle oluşturulur. Prokaryotlarda, bu ikincil yapılar, transkripsiyonel düzenleyiciler olarak işlev görür. Örneğin, bir firkete ilmeği, transkripsiyon enzimleri bu yapıyla karşılaştığında, mRNA'dan ayrılacak ve transkripsiyon duracak şekilde bir sonlandırma sinyali olarak hizmet edebilir. 3 ’ veya 5 ’ uçlar ayrıca, RNA'yı bozan ribonükleaz enzimlerinin bağlanmasını önleyerek ökaryotlarda mRNA stabilitesini düzenler.
İkincil yapılar, pseudoknot adı verilen daha karmaşık üçüncül yapılar oluşturabilir. Pseudoknotlar, ikincil yapıların döngü bölgelerindeki bazlar, döngü dışındaki tamamlayıcı bazlarla etkileşime girdiğinde oluşur. Bu üçüncül yapılar, RNA yapısı ve işlevinde önemli roller oynar.
tRNA'lar, mRNA'nın proteinlere çevrilmesi sırasında adaptör molekülleri görevi görür. Bir uçta, tRNA'lar bir amino asit taşır. Diğer uçta, belirli bir amino asidi kodlayan üç nükleotidlik bir dizi olan bir mRNA kodonuna bağlanırlar. tRNA molekülleri genellikle 70-80 nükleotid uzunluğundadır ve yonca yaprağına benzeyen bir kök-halka yapısına katlanır. Dört gövdeden üçü, 7-8 baz içeren ilmeklere sahiptir. Dördüncü gövde halkasızdır ve ücretsiz 5 ’ ve 3 ’ RNA sarmalının uçları. 3 ’ end, amino asit alıcı sitesi olarak işlev görür.
tRNA'nın üç boyutlu yapısı, bir ucunda amino asit bağlanma bölgesi ve diğer ucunda bir antikodon olmak üzere L şeklindedir. Antikodonlar, mRNA kodonuna tamamlayıcı olan üç nükleotidin dizileridir. TRNA'nın bu özel şekli, protein sentezinin gerçekleştiği ribozomlara bağlanmasını sağlar.
