Nukleové kyseliny a DNA

Nukleové kyseliny jsou chemické sloučeniny s velkým biologickým významem; všechny živé organismy obsahují nukleové kyseliny ve formě DNA a RNA (respektive deoxyribonukleová kyselina a ribonukleová kyselina). Nukleové kyseliny jsou velmi důležité molekuly, protože mají primární kontrolu nad životně důležitými životními procesy ve všech organismech.

Vše naznačuje, že nukleové kyseliny hrály identickou roli, protože první formy primitivního života, které by mohly přežít (jako bakterie).

V buňkách živých organismů je DNA přítomna především v chromozomech (v dělících se buňkách) a v chromatinu (v buňkách s karcinomem).

Je také přítomen mimo jádro (zejména v mitochondriích a v plastidech, kde plní svou funkci informačního centra pro syntézu části nebo celé organely).

RNA je místo toho přítomna jak v jádru, tak v cytoplazmě: v jádře je více koncentrovaná v nukleolu; v cytoplazmě je koncentrovanější v polysomech.

Chemická struktura nukleových kyselin je poměrně složitá; jsou tvořeny nukleotidy, z nichž každý (jak jsme viděli) je tvořen třemi složkami: uhličitanem uhličitým (pentóza), dusíkovou bází (purin nebo pyrimidin) a kyselinou fosforečnou.

Nukleové kyseliny jsou tedy dlouhé polynukleotidy, které jsou výsledkem zřetězení jednotek nazývaných nukleotidy. Rozdíl mezi DNA a RNA leží v pentóze a bázi. Existují dva typy pentózy, jedna pro každý typ nukleové kyseliny:

1) ribóza v RNA;

2) Dessosiribosio v DNA.

Také s ohledem na základy musíme tento rozdíl opakovat; pyrimidinové báze zahrnují:

1) cytosin;

2) Tymin, přítomný pouze v DNA;

3) Uracil, přítomný pouze v RNA.

Purinové báze jsou místo toho tvořeny:

1) Adenin

2) Guanina.

Stručně řečeno, v DNA najdeme: Cytosin - Adenine - Guanina - Timina (CAGT); zatímco v RNA máme: Cytosin - Adenin - Guanine - Uracil (CAGU).

Všechny nukleové kyseliny mají strukturu lineárního řetězce polynukleotidu; specifičnost informací je dána odlišným sledem bází.

Struktura DNA

Nukleotidy řetězce DNA jsou vázány společně s esterem mezi kyselinou fosforečnou a pentózou; kyselina je vázána na uhlík 3 nukleotidu pentózy a na uhlík 5 dalšího; v těchto vazbách používá dvě ze tří kyselinových skupin; zbývající kyselá skupina dává molekule charakter kyseliny a umožňuje vytvářet vazby se základními proteiny.

DNA má dvojitou spirálovou strukturu: dva komplementární řetězce, z nichž jeden "jde dolů" a druhý "stoupá". Tento koncept odpovídá konceptu "antiparalelních" řetězců, tj. Paralelně, ale v opačných směrech. Počínaje jednou stranou začíná jeden z řetězců vazbou mezi kyselinou fosforečnou a uhlíkem 5 pentózy a končí volným uhlíkem 3; zatímco směr komplementárního řetězce je opačný. Vidíme také, že vodíkové vazby mezi těmito dvěma řetězci se vyskytují pouze mezi purinovou bází a pyrimidinovou bází a naopak, tj. Mezi Adeninou a Timinou 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 ve spojení s jádrem, může být DNA nalezena v "autosyntetických" a "alosyntetických" fázích, tj. Respektive se věnujících syntéze párů (autosyntéza) nebo jiné látky (RNA: alosyntéza). v tomto ohledu je rozdělena do tří fází, nazývaných G1, S, G2 . Ve fázi G1 (kde G lze považovat za počáteční růst, růst) se buňka syntetizuje pod kontrolou jaderné DNA, vše, co je nezbytné pro metabolismus člověka. Ve fázi S (kde S znamená syntézu, tj. Syntézu nové jaderné DNA) dochází k reduplikaci DNA. Ve fázi G2 buňka obnovuje růst a připravuje se na další dělení.

Měli bychom vidět Phenomena v etapě S

Nejdříve můžeme představit dva antiparalelní řetězce, jako by byly "despiralizované". Počínaje jedním koncem se rozpadají vazby mezi páry bází (A - T a G - C) a dva komplementární řetězce se vzdalují (vhodné je porovnání otevření "blesku"). V tomto bodě enzym ( DNA-polymeráza ) "proudí" podél každého jednotlivého řetězce, což podporuje tvorbu vazeb mezi nukleotidy, které ho tvoří, a nové nukleotidy (dříve "aktivované" s energií danou ATP) převládající v karyoplazmě. Nová timína je nutně vázána na každý adenin, a tak dále, přičemž zakládá vždy nový dvojitý řetěz.

Zdá se, že polymery DNA působí in vivo nezávisle na dvou řetězcích, bez ohledu na „směr“ (od 3 do 5 nebo naopak), takže když byl celý původní dvojitý DNA řetězec uloven, bude přítomnost dvou dvojitý řetězec, přesně rovný originálu. Termín, který definuje tento jev je “polokonzervativ reduplikace”, kde “reduplikace” soustředí významy kvantitativní a explicitní kopírovat zdvojení, zatímco “polořadovka-konzervativní” připomíná skutečnost, že, pro každý nový dvojitý řetěz \ t DNA, jeden řetězec je neosítetico.

DNA obsahuje genetickou informaci, kterou přenáší do RNA; ta se 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, má za cíl poskytnout buňkám specifické proteiny.

Pokud je vezmeme ve dvojicích, čtyři základny budou obsahovat 16 možných kombinací, tj. 16 písmen, ne dostačující pro všechny aminokyseliny. Pokud je místo toho vezmeme v trojicích, bude jich tam 64 kombinací, které se mohou zdát příliš mnoho, ale které jsou ve skutečnosti všechny používány, protože věda zjistila, že různé aminokyseliny jsou kódovány více než jedním tripletem. Existuje tedy translace ze 4 písmen nukleotidových bází dusíku na 21 aminokyselin; nicméně, před “překladem”, tam je “přepis”, ještě v souvislosti se čtyřmi dopisy, to je průchod genetické informace od 4 dopisů DNA k 4 dopisům RNA, brát v úvahu to, místo toho místo timid (DNA), je uracil (RNA).

K transkripčnímu procesu dochází, když je v přítomnosti ribonukleotidů, enzymů (RNA-polymeráza) a energie obsažených v molekulách ATP otevřen řetězec DNA a syntetizována RNA, což je věrná reprodukce genetické informace. obsažené v tomto úseku otevřeného řetězce.

Existují tři hlavní typy RNA a všechny pocházejí z jaderné DNA: