Nukleové kyseliny a DNA

Nukleové kyseliny sú chemické zlúčeniny s veľkým biologickým významom; všetky živé organizmy obsahujú nukleové kyseliny vo forme DNA a RNA (resp. kyseliny deoxyribonukleovej a ribonukleovej). Nukleové kyseliny sú veľmi dôležité molekuly, pretože majú primárnu kontrolu nad životne dôležitými životnými procesmi vo všetkých organizmoch.

Všetko naznačuje, že nukleové kyseliny hrali identickú úlohu, pretože prvé formy primitívneho života, ktoré mohli prežiť (ako baktérie).

V bunkách živých organizmov je DNA prítomná predovšetkým v chromozómoch (v deliacich sa bunkách) a v chromatíne (v bunkách s karcinómom).

Je tiež prítomný mimo jadra (najmä v mitochondriách av plastidoch, kde plní svoju funkciu informačného centra pre syntézu časti alebo celej organely).

RNA je namiesto toho prítomná v jadre aj v cytoplazme: v jadre je koncentrovanejšia v jadre; v cytoplazme je koncentrovanejšia v polysómoch.

Chemická štruktúra nukleových kyselín je pomerne zložitá; sú tvorené nukleotidmi, z ktorých každý (ako sme videli) je tvorený tromi zložkami: hydridom uhlíka (pentóza), bázou dusíka (purín alebo pyrimidín) a kyselinou fosforečnou.

Nukleové kyseliny sú teda dlhé polynukleotidy, ktoré sú výsledkom zreťazenia jednotiek nazývaných nukleotidy. Rozdiel medzi DNA a RNA leží v pentáze a báze. Existujú dva typy pentózy, jedna pre každý typ nukleovej kyseliny:

1) ribóza v RNA;

2) Dessosiribosio v DNA.

Aj s ohľadom na základy musíme opakovať rozdiel; pyrimidínové bázy zahŕňajú:

1) cytozín;

2) tymín, prítomný len v DNA;

3) Uracil, prítomný len v RNA.

Purínové bázy sa namiesto toho skladajú z:

1) Adenín

2) Guanina.

Stručne povedané, v DNA nájdeme: Cytosine - Adenine - Guanina - Timina (CAGT); zatiaľ čo v RNA máme: Cytozín - Adenín - Guanín - Uracil (CAGU).

Všetky nukleové kyseliny majú štruktúru polynukleotidového lineárneho reťazca; špecifickosť informácií je daná odlišným sledom báz.

Štruktúra DNA

Nukleotidy DNA reťazca sú viazané spolu s esterom medzi kyselinou fosforečnou a pentózou; kyselina je viazaná na uhlík 3 nukleotidu pentózy a na uhlík 5 ďalšieho; v týchto väzbách používa dve zo svojich troch kyslých skupín; zvyšná kyslá skupina dáva molekule charakter kyseliny a umožňuje vytvárať väzby so základnými proteínmi.

DNA má štruktúru dvojitej špirály: dva komplementárne reťazce, z ktorých jeden „ide dole“ a druhý „ide hore“. Tento koncept zodpovedá konceptu "antiparalelných" reťazcov, teda paralelných, ale v opačných smeroch. Vychádzajúc z jednej strany, jeden z reťazcov začína väzbou medzi kyselinou fosforečnou a uhlíkom 5 pentózy a končí voľným uhlíkom 3; zatiaľ čo smer komplementárneho reťazca je opačný. Vidíme tiež, že vodíkové väzby medzi týmito dvoma reťazcami sa vyskytujú iba medzi purínovou bázou a pyrimidínovou bázou a naopak, tj medzi Adeninou a Timinou a medzi cytozínom a guanínom a naopak; v páre AT sú dve vodíkové väzby, zatiaľ čo v páre GC sú tri väzby. To znamená, že druhý pár má väčšiu stabilitu.

DNA reduplikácia

Ako už bolo spomenuté v súvislosti s jadrom karcinómu, DNA môže byť nájdená v "autosyntetických" a "alosyntetických" fázach, tj. Angažovaných na syntéze párov (autosyntéza) alebo inej látky (RNA: alosyntéza). v tomto ohľade je rozdelená do troch fáz, nazývaných G1, S, G2 . Vo fáze G1 (kde G môže byť považovaná za počiatočný rast, rast) sa bunka syntetizuje pod kontrolou jadrovej DNA, všetko, čo je potrebné pre metabolizmus človeka. Vo fáze S (kde S znamená syntézu, tj syntézu novej nukleárnej DNA) dochádza k reduplikácii DNA. Vo fáze G2 bunka pokračuje v raste a pripravuje sa na ďalšie delenie.

Mali by sme vidieť Phenomena v etape S

Predovšetkým môžeme reprezentovať dva antiparalelné reťazce, ako keby boli už "despiralizované". Počnúc jedným koncom sa rozbijú väzby medzi pármi báz (A - T a G - C) a dva komplementárne reťazce sa vzdialia (porovnanie otvorenia "blesku" je vhodné). V tomto bode enzým ( DNA-polymeráza ) "prúdi" pozdĺž každého jedného reťazca, čo podporuje tvorbu väzieb medzi nukleotidmi, ktoré ho tvoria, a novými nukleotidmi (predtým "aktivovanými" s energiou danou ATP) prevládajúcou v karyoplazme. Nová timína je nevyhnutne viazaná na každý adenín a tak ďalej, pričom zakaždým vytvára nový dvojitý reťazec.

Zdá sa, že polyméry DNA pôsobia in vivo nezávisle na obidvoch reťazcoch, bez ohľadu na „smer“ (od 3 do 5 alebo naopak), takže keď sa celý pôvodný dvojitý reťazec DNA prešiel, bude prítomná prítomnosť dvoch reťazcov. dvojité reťazce, presne rovné originálu. Termín, ktorý definuje tento fenomén, je "polokonzervatívna reduplikácia", kde "reduplikácia" sústreďuje významy kvantitatívneho a exaktného zdvojenia kópií, zatiaľ čo "polokonzervatívny" pripomína skutočnosť, že pre každý nový dvojitý reťazec DNA, jeden reťazec je neosítetico.

DNA obsahuje genetickú informáciu, ktorú prenáša na RNA; tento postup ho prenáša na proteíny, čím reguluje metabolické funkcie bunky. V dôsledku toho je celý metabolizmus priamo alebo nepriamo pod kontrolou jadra.

Genetické dedičstvo, ktoré nájdeme v DNA, má za cieľ poskytnúť bunkám špecifické proteíny.

Ak ich vezmeme v pároch, štyri základne budú obsahovať 16 možných kombinácií, tj 16 písmen, nie dosť pre všetky aminokyseliny. Ak ich namiesto toho vezmeme do trojičiek, bude to 64 kombinácií, ktoré sa môžu zdať príliš veľa, ale ktoré sa v skutočnosti používajú, pretože veda zistila, že rôzne aminokyseliny sú kódované viac ako jedným tripletom. Existuje teda translácia zo 4 písmen nukleotidovej bázy nukleotidu na 21 aminokyselín; pred „prekladom“ však existuje „transkripcia“, ktorá je stále v kontexte štyroch písmen, to znamená prechod genetickej informácie zo 4 písmen DNA na 4 písmená RNA, pričom sa berie do úvahy, že namiesto plachá (DNA), je uracil (RNA).

Proces transkripcie nastáva, keď sa v prítomnosti ribonukleotidov, enzýmov (RNA-polymeráza) a energie obsiahnutej v molekulách ATP otvorí reťazec DNA a syntetizuje sa RNA, čo je verná reprodukcia genetickej informácie. obsiahnuté v tomto úseku otvoreného reťazca.

Existujú tri hlavné typy RNA a všetky pochádzajú z jadrovej DNA: