Nukleové kyseliny a DNA

Nukleové kyseliny jsou chemické sloučeniny velkého biologického významu; všechny živé organismy obsahují nukleové kyseliny ve formě DNA a RNA (deoxyribonukleová kyselina, respektive ribonukleová kyselina). Nukleové kyseliny jsou velmi důležité molekuly, protože vykonávají primární kontrolu nad základními životními procesy ve všech organismech.
Vše nasvědčuje tomu, že nukleové kyseliny hrály stejnou roli od prvních forem primitivního života, které dokázaly přežít (například bakterie).
V buňkách živých organismů je DNA přítomna hlavně v chromozomech (v dělících se buňkách) a v chromatinu (v intercynetických buňkách).
Je také přítomen mimo jádro (zejména v mitochondriích a plastidech, kde plní svou funkci informačního centra pro syntézu části nebo celé organely).
Na druhé straně je RNA přítomna jak v jádře, tak v cytoplazmě: v jádře je koncentrovanější v jádře; v cytoplazmě je koncentrovanější v polysomech.
Chemická struktura nukleových kyselin je poměrně složitá; jsou tvořeny nukleotidy, z nichž každý (jak jsme viděli) tvoří tři složky: hydrát uhlíku (pentóza), dusičná báze (purin nebo pyrimidin) a kyselina fosforečná.
Nukleové kyseliny jsou tedy dlouhé polynukleotidy, které jsou výsledkem zřetězení jednotek nazývaných nukleotidy. Rozdíl mezi DNA a RNA spočívá v pentóze a bázi. Existují dva typy pentózy, jeden pro každý typ nukleové kyseliny:

1) ribóza v RNA;
2) Dessosiribóza v DNA.

Pokud jde o základny, musíme toto rozlišení zopakovat; pyrimidinové báze zahrnují:

1) Cytosin;
2) Thymin, přítomný pouze v DNA;
3) Uracil, přítomný pouze v RNA.

Purinové báze na druhé straně sestávají z:

1) Adenin

2) Guanine.

V souhrnu v DNA najdeme: Cytosin - Adenin - Guanin - Thymin (C -A -G -T); zatímco v RNA máme: Cytosin - Adenin - Guanin - Uracil (C -A -G -U).
Všechny nukleové kyseliny mají polynukleotidovou lineární strukturu řetězce; specifičnost informace je dána odlišným sledem bází.

Struktura DNA

Nukleotidy řetězce DNA jsou spojeny esterovou vazbou mezi kyselinou fosforečnou a pentózou; kyselina je vázána na uhlík 3 nukleotidové pentózy a na uhlík 5 další; v těchto vazbách používá dvě ze svých tří kyselých skupin; zbývající kyselá skupina dává molekule kyselý charakter a umožňuje jí vytvářet vazby se zásaditými proteiny .
DNA má strukturu dvojité šroubovice: dva komplementární řetězce, z nichž jeden „klesá“ a „druhý“ stoupá. “Tomuto uspořádání odpovídá koncept„ antiparalelních “řetězců, tedy paralelních, ale s opačnými směry. na jedné straně jeden z řetězců začíná vazbou mezi kyselinou fosforečnou a uhlíkem 5 pentózy a končí volným uhlíkem 3; zatímco směr komplementárního řetězce je opačný. Vidíme také, že mezi těmito dvěma řetězci dochází k vodíkovým vazbám pouze mezi purinovou bází a pyrimidinem a naopak, tj. mezi adeninem a thyminem a mezi cytosinem a guaninem a naopak; v páru AT jsou dvě vodíkové vazby, zatímco v páru GC jsou tři vazby. To znamená, že druhý pár má větší stabilitu.

Reduplikace DNA

Jak již bylo zmíněno s ohledem na intercynetické jádro, DNA může být v „autosyntetické“ a „alosyntetické“ fázi, tj. Příslušně syntetizovat své páry (autosyntéza) nebo „jinou látku (RNA: alosyntéza). vzhledem k tomu, že je rozdělen do tří fází, nazývaných G1, S, G2. Ve fázi G1 (ve které lze G brát jako počáteční růst) buňka syntetizuje pod kontrolou jaderné DNA vše, co je potřebné pro její metabolismus. Ve fázi S (kde S znamená syntézu, tj. Syntézu nové jaderné DNA) dochází k reduplikaci DNA. Ve fázi G2 buňka obnoví růst a připravuje se na další dělení.

Pojďme se krátce podívat na FENOMÉNY, KTERÉ SE NACHÁZÍJÍ V FÁZI S

Předně můžeme reprezentovat dva antiparalelní řetězce, jako by již byly „despiralizovány“. Počínaje jedním extrémem se vazby mezi páry bází (A - T a G - C) přeruší a oba komplementární řetězce se od sebe vzdálí (vhodné je srovnání otevření „záblesku“). V tomto bodě enzym ( DNA-polymeráza) „proudí“ podél každého jednotlivého řetězce, což podporuje vytváření vazeb mezi nukleotidy, které jej tvoří, a novými nukleotidy (dříve „aktivovanými“ energií uvolňovanou „ATP) převládající v karyoplazmě. S každým adeninem je nutně spojena nová timína a tak dále, z každého jednotlivého řetězce se postupně vytváří nový dvojitý řetězec.
Zdá se, že DNA polymeráza působí in vivo lhostejně na dva řetězce bez ohledu na „směr“ (od 3 do 5 nebo naopak). Tímto způsobem, když byl pokryt celý původní dvojitý řetězec DNA, dva dvojité řetězce, přesně stejný jako originál. Termín, který definuje tento jev, je „semikonzervativní reduplikace“, kde „reduplikace“ koncentruje významy kvantitativního zdvojnásobení a přesné kopie, zatímco „semikonzervativ“ připomíná skutečnost, že u každého nového dvojitého řetězce DNA pouze jeden řetězec je neintetický.
DNA obsahuje genetickou informaci, kterou přenáší do RNA; ten jej zase přenáší na proteiny, čímž reguluje metabolické funkce buňky.V důsledku toho je celý metabolismus přímo nebo nepřímo pod kontrolou jádra.
Genetické dědictví, které nacházíme v DNA, je určeno k tomu, aby buňce poskytlo specifické proteiny.
Pokud je vezmeme ve dvojicích, poskytnou čtyři báze 16 možných kombinací, tedy 16 písmen, což nestačí pro všechny aminokyseliny. Pokud je místo toho vezmeme v trojicích, bude existovat 64 kombinací, které se mohou zdát příliš mnoho, ale ve skutečnosti se všechny používají, protože věda zjistila, že různé aminokyseliny jsou kódovány více než jedním tripletem. Máme tedy překlad ze 4 písmen dusíkatých bází nukleotidů na 21 aminokyselin; nicméně před „překladem“ je „c“ „transkripce“, stále v kontextu „čtyř písmen“, tj. přechod genetické informace ze 4 písmen DNA do 4 písmen RNA, přičemž vezměte v úvahu, že místo plachého (DNA), c "je" uracil (RNA).
Proces transkripce nastává, když se v přítomnosti ribonukleotidů, enzymů (RNA-polymerázy) a energie obsažené v molekulách ATP otevře řetězec DNA a syntetizuje se RNA, což je věrná reprodukce genetické informace. otevřený řetěz.
Existují tři hlavní typy RNA a všechny pocházejí z jaderné DNA: