리보핵산(ribonucleic acid, -核酸)

[요약] 오탄당의 하나인 리보스를 함유하는 핵산이다.
핵산의 하나. 보통 RNA라고 한다. 핵산은 5종의 뉴클레오티드라는 구성단위가 수많이 연결되어 형성된 고분자화합물이고, 그 분자량은 단백질보다 많다. 뉴클레오티드는 다시 5탄당의 하나인 리보오스 또는 디옥시리보오스 1분자, 인산 1분자 및 보통 염기라고 불리는 질소화합물 1분자씩으로 구성되어 있다. 5탄당이 리보오스인 뉴클레오티드로 구성되어 있는 핵산을 리보핵산, 디옥시리보오스를 가진 뉴클레오티드로 이루어진 핵산을 디옥시리보핵산(DNA)이라 한다. RNA를 구성하는 뉴클레오티드의 염기에는 4가지가 있는데, 이것은 아데닌(A)·구아닌(G)·시토신(C)·우라실(U)이다. 따라서 RNA의 뉴클레오티드에는 A, G, C, U의 염기를 가진 4가지가 있게 된다. RNA는 이 4가지의 뉴클레오티드가 많이 연결된 긴 실과 같은 구조인데, 이 4가지 뉴콜레오티드의 배열순서가 RNA의 종류를 결정한다.
살아 있는 세포 속에 있는 RNA는 기능에 따라 전령 RNA(mRNA), 운반 RNA(tRNA), 리보솜 RNA(rRNA)로 나뉜다. 이 밖에도 바이러스를 구성하는 바이러스 RNA(vRNA)가 있다. 세포내 RNA의 무게 백분율은 대장균의 경우 rRNA가 80~85%, tRNA가 10~15%, mRNA가 5% 이하이다. 일반적으로 세포 내에서는 RNA 중 rRNA가 주성분을 이루고 tRNA가 그 다음이며, mRNA는 수% 이하인 경우가 많다. RNA는 모두 단백질의 생합성을 분담하고 있으며, vRNA는 DNA와 마찬가지로 유전자의 역할을 하고 있으나, 무세포단백질 합성계가 첨가되면 mRNA의 전형적인 성격을 나타내기도 한다. mRNA는 단백질의 합성과정에서 DNA의 유전정보를 리보솜까지 전달하는 역할을 맡은 물질이고, rRNA는 리보솜에 들어 있는 RNA로서 리보좀 무게의 70% 정도를 차지하는데, 그 생물학적 역할은 분명하게 밝혀져 있지 않다. tRNA는 RNA 중에서 분자량이 가장 적고(2만~3만), 세포질 내에 존재하며, 단백질의 합성과정에서 아미노산을 리보솜까지 운반하여 mRNA의 정보에 따라 연결시키는 역할을 한다. RNA는 보통 1가닥의 사슬분자인데, 간혹 vRNA에서는 2가닥의 사슬분자도 볼 수 있다. 유리상태에서 RNA의 입체구조는 1가닥의 사슬이 꺾여 겹침으로써 염기 사이에 상보적 수소결합쌍이 형성되고, DNA와 비슷한 2가닥의 사슬로 된 나선구조가 부분적으로 형성되어 조밀하게 둘둘 말린 코일 분자를 이룬다. 이 경우 염기쌍은 DNA의 경우와 비슷하여 A-U쌍과 G-C쌍만이 있다. RNA는 리보핵산가수분해효소에 의해 특이적으로 분해되어 뉴클레오티드를 유리한다. 증식이 왕성한 세포는 RNA의 함유량도 많고, 전체 RNA의 평균 염기 조성은 세포의 종류에 따라 다양하나, 종류가 달라도 같은 작용을 가진 기관의 RNA 조성은 오히려 비슷하다. 세포 내의 각종 RNA 분리는 초원심분리기를 이용한 밀도기울기원심법이나 메틸화알부민 등의 관크로마토그래피에 의해 이루어진다.
생물의 유전형질이라는 것은 단백질의 종류를 말하며, 단백질의 종류는 그 구성 아미노산의 배열순서에 의해 정해진다. 이 배열순서는 DNA에 의해 결정되며, 이때 RNA는 DNA 유전정보의 전달과 아미노산의 운반을 맡는 중요한 성분이다.


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