Nukleové kyseliny jsou složeny z řetězce jednotlivých nukleotidů za vzniku makromolekul a jako hlavní složka genů v buněčných jádrech jsou nositeli dědičné informace a katalyzují mnoho biochemických reakcí. Jednotlivé jednotlivé nukleotidy se skládají z a fosfát a část nukleové báze stejně jako molekula pentózového kruhu želatina nebo deoxyribóza. Biochemická účinnost nukleové kyseliny je založen nejen na jejich chemickém složení, ale také na jejich sekundární struktuře, jejich trojrozměrném uspořádání.
Co jsou to nukleové kyseliny?
Stavební kameny z nukleové kyseliny jsou jednotlivé nukleotidy, každý složený z a fosfát zbytek, monosacharid želatina nebo deoxyribóza, každý s 5 atomy C uspořádanými v kruhu, a jedním z pěti možných nukleových základy. Pět možných nukleových základy jsou adenin (A), guanin (G), cytosin (C), thymin (T) a uracil (U). Nukleotidy obsahující deoxyribózu jako a cukr komponenty jsou navlečené dohromady za vzniku deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a obsahující nukleotidy želatina jako cukr komponenty jsou sestaveny do formy ribonukleové kyseliny (RNA). Uracil jako nukleová báze se vyskytuje výhradně v RNA. Tam uracil nahrazuje tymin, který se nachází výhradně v DNA. To znamená, že pro konstrukci DNA a RNA jsou k dispozici pouze 4 různé nukleotidy. V angličtině a mezinárodním použití, stejně jako v německých technických dokumentech, zkratky DNA (deoxyribonukleová kyselina) místo DNA a RNA (kyselina ribonukleová) místo RNA se obvykle používají. Kromě přirozeně se vyskytujících nukleových kyseliny ve formě DNA nebo RNA jsou syntetické nukleové kyseliny chemicky vyvíjeny, aby fungovaly jako katalyzátory určitých chemických procesů.
Anatomie a struktura
Nukleové kyseliny sestávají ze zřetězení velkého počtu nukleotidů. Nukleotid se vždy skládá z kruhové monosacharidové deoxyribózy v případě DNA nebo ribózy v případě RNA, plus fosfát zbytek a část nukleové báze. Ribóza a deoxyribóza se liší pouze v tom, že v případě deoxyribózy se skupina OH transformuje redukcí, tj. Přidáním elektronu, na H iont, a stane se tak chemicky stabilnější. Vycházeje z kruhové ribózy nebo deoxyribózy, každá s 5 atomy C, je skupina nukleové báze v každém nukleotidu připojena ke stejnému atomu C prostřednictvím N-glykosidové vazby. N-glykosidová znamená, že odpovídající atom C v cukr je navázán na NH2 skupinu nukleové báze. Pokud se atom C s glykosidovou vazbou nazývá č. 1, pak - při pohledu ve směru hodinových ručiček - je atom C s č. 3 připojen k fosfátové skupině dalšího nukleotidu prostřednictvím fosfodiesterové vazby a atom C s č. 5 je esterifikována na svoji „vlastní“ fosfátovou skupinu. Jak nukleové kyseliny, DNA, tak RNA jsou složeny z čistých nukleotidů. To znamená, že centrální cukr molekuly DNA nukleotidů je vždy vyrobeno z deoxyribózy a RNA je vždy vyrobeno z ribózy. Nukleotidy dané nukleové kyseliny se liší pouze v pořadí 4 možných nukleových kyselin základy v každém případě. DNA může být považována za tenké pásky, které jsou stočeny do sebe a doplněny doplňkovým protějškem, takže DNA obvykle existuje jako dvojitá spirála. V tomto případě jsou páry bází adenin a thymin a guanin a cytosin vždy proti sobě.
Funkce a úkoly
DNA a RNA plní různé úkoly a funkce. Zatímco DNA nevykonává žádné funkční úkoly, RNA zasahuje do různých metabolických procesů. DNA slouží jako centrální úložiště genetické informace pro každou buňku. Obsahuje stavební pokyny celého organismu a v případě potřeby je zpřístupňuje. Struktura všech Proteinů je uložen v DNA ve formě aminokyselinových sekvencí. Z praktického hlediska je kódovaná informace DNA nejprve „přepsána“ procesem transkripce a přeložena (přepsána) do odpovídající aminokyselinové sekvence. Všechny tyto nezbytné komplexní pracovní funkce jsou prováděny speciálními ribonukleovými kyselinami. RNA tedy přebírá úkoly tvorby komplementárního jediného řetězce k DNA v buněčném jádru a jeho transportu jako ribozomální RNA přes jaderné póry z buněčného jádra do cytoplazmy k ribozomy za účelem sestavení a syntézy konkrétních aminokyseliny do zamýšleného ProteinůDůležitý úkol plní tRNA (přenosová RNA), která se skládá z relativně krátkých řetězců asi 70 až 95 nukleotidů. TRNA má strukturu podobnou čtyřlístku. Jeho úkolem je převzít aminokyseliny poskytnuty podle kódování DNA a zpřístupnit je ribozomy pro syntézu bílkovin. Některé tRNA jsou specializované na specifické aminokyseliny; jiné tRNA jsou však zodpovědné za více aminokyselin současně.
Nemoci
Složité procesy spojené s buněčným dělením, to znamená replikace chromozomy a překlad genetického kódu do aminokyselinových sekvencí může vést k řadě dysfunkcí se širokou škálou možných účinků od smrtelných (životaschopných) po sotva znatelné. Ve výjimečných výjimečných případech může dojít i k náhodným poruchám vést zlepšit přizpůsobení jedince podmínkám prostředí a podle toho i příznivé účinky. Během replikace DNA se mohou v jednotlivých genech objevit spontánní změny (mutace) (gen mutace) nebo může dojít k chybě v distribuce of chromozomy mezi buňkami (mutace genomu). Známým příkladem genomové mutace je trizomie 21 - známá také jako Downův syndrom. Nepříznivé podmínky prostředí v podobě a strava nízko enzymy, dlouhodobé stresové situace, nadměrné vystavení působení UV záření usnadnit poškození DNA, které může vést k oslabení imunitní systém a podporovat vznik rakovina buňky. Toxické látky mohou také ovlivnit různorodou funkci RNA a vést k významnému poškození.
