Nukleinske kiseline su kemijski spojevi od velike biološke važnosti; svi živi organizmi sadrže nukleinske kiseline u obliku DNA i RNA (deoksiribonukleinska kiselina i ribonukleinska kiselina). Nukleinske kiseline su vrlo važne molekule jer vrše primarnu kontrolu nad temeljnim životnim procesima u svim organizmima.
Sve sugerira da su nukleinske kiseline imale identičnu ulogu od prvih oblika primitivnog života koji su mogli preživjeti (poput bakterija).
U stanicama živih organizama DNK je uglavnom prisutna u kromosomima (u stanicama koje se dijele) i u kromatinu (u intercinetičkim stanicama).
Prisutna je i izvan jezgre (osobito u mitohondrijima i plastidama, gdje obavlja svoju funkciju informacijskog centra za sintezu dijela ili cijele organele).
RNA je, pak, prisutna i u jezgri i u citoplazmi: u jezgri je koncentriranija u jezgri; u citoplazmi je koncentriranija u polisomima.
Kemijska struktura nukleinskih kiselina prilično je složena; tvore ih nukleotidi, od kojih svaki (kao što smo vidjeli) tvore tri komponente: ugljikov hidrat (pentoza), dušikova baza (purin ili pirimidin) i fosforna kiselina.
Nukleinske kiseline su stoga dugi polinukleotidi, koji su posljedica spajanja jedinica koje se nazivaju nukleotidi. Razlika između DNK i RNK leži u pentozi i bazi. Postoje dvije vrste pentoza, po jedna za svaku vrstu nukleinske kiseline:
1) Riboza u RNK;
2) Dessosiriboza u DNK.
Što se tiče osnova, moramo ponoviti razliku; Pirimidinske baze uključuju:
1) citozin;
2) timin, prisutan samo u DNK;
3) Uracil, prisutan samo u RNK.
S druge strane, purinske baze se sastoje od:
1) Adenin
2) Guanin.
Ukratko, u DNK nalazimo: citozin - adenin - gvanin - timin (C -A -G -T); dok u RNK imamo: Citozin - Adenin - Gvanin - Uracil (C -A -G -U).
Sve nukleinske kiseline imaju polinukleotidnu linearnu strukturu lanca; specifičnost informacija dana je različitim redoslijedom baza.
DNK struktura
Nukleotidi lanca DNA povezani su esterskom vezom između fosforne kiseline i pentoze; kiselina je vezana za ugljik 3 nukleotidne pentoze i za ugljik 5 sljedeće; u tim vezama koristi dvije od svoje tri kiselinske skupine; preostala kiselinska skupina daje molekuli kiseli karakter i omogućuje joj stvaranje veza s bazičnim proteinima .
DNK ima strukturu dvostruke spirale: dva komplementarna lanca, od kojih jedan "ide dolje", a "drugi" prema gore. "Tom rasporedu odgovara koncept" antiparalelnih "lanaca, to jest paralelnih, ali sa suprotnim smjerovima. Polazeći od s jedne strane, jedan od lanaca počinje vezom između fosforne kiseline i ugljika 5 pentoze i završava slobodnim ugljikom 3; dok je smjer komplementarnog lanca suprotan. Također vidimo da se vodikove veze između ova dva lanca javljaju samo između purinske baze i pirimidina i obrnuto, tj. između adenina i timina te između citozina i gvanina i obrnuto; u paru AT postoje dvije vodikove veze, dok u paru GC postoje tri veze. To znači da drugi par ima veću stabilnost.
Redukcija DNK
Kao što je već spomenuto s obzirom na međucinetičku jezgru, DNK može biti u "autosintetskoj" i "alosintetskoj" fazi, odnosno sudjelovati u sintezi svojih parova (autosinteza) ili "druge tvari (RNA: alosinteza)". s obzirom na to da je podijeljen u tri faze, nazvane G1, S, G2. U fazi G1 (u kojoj se G može uzeti kao početni rast) stanica sintetizira, pod kontrolom nuklearne DNA, sve što je potrebno za njezin metabolizam. U fazi S (gdje S označava sintezu, tj. Sintezu nove nuklearne DNA) dolazi do redukcije DNA. U fazi G2 stanica nastavlja rast, pripremajući se za sljedeću diobu.
KRATKO POGLEDAJMO FENOMENE KOJE SE ZBILE U FAZI S
Prije svega, možemo prikazati dva antiparalelna lanca kao da su već "despiralizirana". Polazeći od jedne krajnosti, veze između parova baza (A - T i G - C) se prekidaju, a dva komplementarna lanca se razdvajaju (prikladna je usporedba otvaranja "bljeskalice"). U ovom trenutku enzim ( DNA-polimeraza) "teče" duž svakog pojedinog lanca, što pogoduje stvaranju veza između nukleotida koji ga čine i novih nukleotida (prethodno "aktiviranih" s energijom koju oslobađa "ATP") koja prevladava u karioplazmi. Nova timina nužno je povezana sa svakim adeninom, i tako dalje, postupno tvoreći novi dvostruki lanac od svakog pojedinog lanca.
Čini se da DNK-polimeraza djeluje in vivo ravnodušno na dva lanca, bez obzira na "smjer" (od 3 do 5 ili obrnuto). Na taj način, kada je prekriven sav izvorni dvostruki lanac DNA, točno dva dvostruka lanca isto što i izvornik. Pojam koji definira ovaj fenomen je "semkonzervativna reduplikacija", gdje "reduplikacija" koncentrira značenja kvantitativnog udvostručavanja i točne kopije, dok "polukonzervativka" podsjeća na činjenicu da je za svaki novi dvostruki lanac DNK samo jedan lanac je neointetički.
DNK sadrži genetske podatke koje prenosi u RNK; ovaj ga pak prenosi na proteine, regulirajući tako metaboličke funkcije stanice, pa je cijeli metabolizam izravno ili neizravno pod kontrolom jezgre.
Genetsko naslijeđe koje nalazimo u DNK određeno je da ćeliji daje specifične proteine.
Ako ih uzmemo u parovima, četiri baze će dati 16 mogućih kombinacija, to jest 16 slova, nedovoljno za sve aminokiseline.Ako ih umjesto toga uzmemo u trojke, bit će 64 kombinacije, što se može činiti previše, ali koje se, u stvarnosti, sve koriste jer je znanost otkrila da različite aminokiseline kodira više od jedne trojke. Imamo, dakle, prijevod s 4 slova dušikovih baza nukleotida na 21 aminokiseline; međutim, prije "prijevoda", c "je" transkripcija ", još uvijek u kontekstu" četiri slova ", to jest prolazak genetskih informacija s 4 slova DNK na 4 slova RNA, uzimajući uzimajući u obzir da, umjesto sramežljivog (DNA), c "je" uracil (RNA).
Do procesa transkripcije dolazi kada se, u prisutnosti ribonukleotida, enzima (RNA-polimeraza) i energije sadržane u molekulama ATP, otvori lanac DNA i sintetizira RNA, što je vjerna reprodukcija genetskih informacija sadržanih u tom dijelu otvoreni lanac.
Postoje tri glavne vrste RNK i sve potječu iz nuklearne DNK:
- RNAm (glasnik)
- RNAr (ribosomski)
- RNAt ili RNA (prijenosni ili topljivi)
