Nukleino rūgštys yra labai biologiškai svarbūs cheminiai junginiai; visuose gyvuose organizmuose yra nukleorūgščių DNR ir RNR pavidalu (atitinkamai dezoksiribonukleino rūgštis ir ribonukleino rūgštis). Nukleino rūgštys yra labai svarbios molekulės, nes jos pirmiausia kontroliuoja pagrindinius visų organizmų gyvybės procesus.
Viskas rodo, kad nukleorūgštys suvaidino identišką vaidmenį nuo pirmųjų primityvaus gyvenimo formų, kurios sugebėjo išgyventi (pavyzdžiui, bakterijos).
Gyvų organizmų ląstelėse DNR daugiausia yra chromosomose (dalijančiose ląstelėse) ir chromatinuose (tarpcenzinėse ląstelėse).
Jis taip pat yra už branduolio ribų (ypač mitochondrijose ir plastidėse, kur jis atlieka savo funkciją kaip informacijos centras, skirtas sintezuoti dalį ar visas organeles).
Kita vertus, RNR yra ir branduolyje, ir citoplazmoje: branduolyje ji yra labiau koncentruota branduolyje; citoplazmoje ji yra labiau koncentruota polisomose.
Nukleorūgščių cheminė struktūra yra gana sudėtinga; juos sudaro nukleotidai, kurių kiekvieną (kaip matėme) sudaro trys komponentai: anglies hidratas (pentozė), azoto bazė (purinas arba pirimidinas) ir fosforo rūgštis.
Todėl nukleorūgštys yra ilgi polinukleotidai, atsirandantys sujungus vienetus, vadinamus nukleotidais. Skirtumas tarp DNR ir RNR yra pentozėje ir bazėje. Yra dviejų rūšių pentozė, po vieną kiekvienam nukleorūgšties tipui:
1) Ribozė RNR;
2) Desosiribozė DNR.
Kalbant apie pagrindus, turime pakartoti skirtumą; Pirimidino bazės apima:
1) citozinas;
2) Timinas, esantis tik DNR;
3) Uracil, esantis tik RNR.
Kita vertus, purino bazę sudaro:
1) Adeninas
2) Guaninas.
Apibendrinant, DNR randame: Citozinas - Adeninas - Guaninas - Timinas (C -A -G -T); tuo tarpu RNR turime: citoziną - adeniną - guaniną - uracilą (C -A -G -U).
Visos nukleorūgštys turi linijinę polinukleotidinę struktūrą; informacijos specifiškumą suteikia skirtinga bazių seka.
DNR struktūra
DNR grandinės nukleotidai yra susieti su esteriniu ryšiu tarp fosforo rūgšties ir pentozės; rūgštis yra surišta su nukleotido pentozės 3 anglimi ir kitos 5 anglimi; šiose jungtyse ji naudoja dvi iš trijų rūgščių grupių; likusi rūgščių grupė suteikia molekulei rūgštinį pobūdį ir leidžia jai susieti ryšius su pagrindiniais baltymais .
DNR turi dvigubą spiralės struktūrą: dvi viena kitą papildančios grandinės, kurių viena „nusileidžia žemyn“, o kita - pakyla aukštyn. “Šiam išdėstymui atitinka„ antiparalelinių “grandinių sąvoka, tai yra lygiagrečios, bet priešingos krypties. viena pusė, viena iš grandinių prasideda jungtimi tarp fosforo rūgšties ir pentozės anglies 5 ir baigiasi laisva anglimi 3; o papildomos grandinės kryptis yra priešinga. Taip pat matome, kad tarp šių dviejų grandinių atsiranda vandenilio ryšių tik tarp purino bazės ir pirimidino ir atvirkščiai, ty tarp adenino ir timino, tarp citozino ir guanino ir atvirkščiai; AT poroje yra dvi vandenilio jungtys, o GC poroje - trys jungtys. Tai reiškia, kad antroji pora turi didesnį stabilumą.
DNR dubliavimasis
Kaip jau minėta, kalbant apie tarpciklinį branduolį, DNR gali būti „autosintezės“ ir „alosintezės“ fazėse, tai yra, atitinkamai dalyvaujančių savo porų (autosintezės) arba „kitos medžiagos (RNR: alosintezė)“ sintezėje. Atsižvelgiant į tai, jis yra padalintas į tris fazes, vadinamas G1, S, G2. G1 fazėje (kurioje G gali būti laikomas pradiniu augimu), ląstelė, kontroliuojama branduolinės DNR, sintezuoja viską, ko reikia jo metabolizmui. S fazėje (kur S reiškia sintezę, t.y. naujos branduolinės DNR sintezė) vyksta DNR reduplikacija. G2 fazėje ląstelė atnaujina augimą, ruošiasi kitam dalijimui.
Trumpai apžvelkime S etape vykstančius reiškinius
Pirmiausia galime pavaizduoti dvi antiparalelines grandines taip, tarsi jos jau būtų „despiralizuotos“. Pradedant nuo vieno kraštutinumo, ryšiai tarp bazinių porų (A - T ir G - C) nutrūksta, o dvi viena kitą papildančios grandinės juda viena nuo kitos (tinka „blykstės“ atidarymo palyginimas). Šiuo metu fermentas ( DNR polimerazė) „teka“ išilgai kiekvienos atskiros grandinės, skatindama jungčių susidarymą tarp ją sudarančių nukleotidų ir naujų nukleotidų (anksčiau „suaktyvintų“ su „ATP“ išskiriama energija), vyraujančiomis karioplazmoje. Nauja timina būtinai susieta su kiekvienu adeninu ir pan., Palaipsniui iš kiekvienos grandinės formuojant naują dvigubą grandinę.
Atrodo, kad DNR polimerazė in vivo abejingai veikia dvi grandines, kad ir kokia būtų „kryptis“ (nuo 3 iki 5 arba atvirkščiai). Tokiu būdu, kai yra padengta visa pradinė dviguba DNR grandinė, tiksliai dvi dvigubos grandinės tas pats kaip ir originalas. Terminas, apibūdinantis šį reiškinį, yra „pusiau konservatyvus dubliavimasis“, kur „reduplikacija“ sutelkia kiekybinio dvigubinimo ir tikslios kopijos reikšmes, o „pusiau konservatyvus“ primena faktą, kad kiekvienai naujai dvigubai DNR grandinei tik viena grandinė yra neo-intetinė.
DNR yra genetinė informacija, kurią ji perduoda RNR; pastarasis savo ruožtu perduoda jį baltymams, taip reguliuodamas ląstelės medžiagų apykaitos funkcijas.Vadinasi, visą metabolizmą tiesiogiai ar netiesiogiai kontroliuoja branduolys.
Genetinis paveldas, kurį randame DNR, yra skirtas ląstelėms suteikti specifinių baltymų.
Jei imsime juos poromis, keturios bazės suteiks 16 galimų derinių, tai yra 16 raidžių, kurių nepakanka visoms amino rūgštims. Jei vietoj to imsime juos tryniais, bus 64 deriniai, kurie gali atrodyti per daug, tačiau iš tikrųjų visi yra naudojami, nes mokslas nustatė, kad skirtingas aminorūgštis koduoja daugiau nei vienas tripletas. Todėl mes turime 4 nukleotidų azotinių bazių raidžių vertimą į 21 aminorūgščių; tačiau prieš „vertimą“ c “yra„ transkripcija “, vis dar esanti„ keturių raidžių “kontekste, tai yra genetinės informacijos perėjimas iš 4 DNR raidžių į 4 RNR raides. atsižvelgiant į tai, kad vietoj drovių (DNR) c "yra" uracilas (RNR).
Transkripcijos procesas vyksta, kai esant ribonukleotidams, fermentams (RNR-polimerazei) ir energijai, esančiai ATP molekulėse, DNR grandinė atsidaro ir RNR yra sintezuojama, o tai yra tikra genetinės informacijos, esančios tame ruože, reprodukcija. atvira grandinė.
Yra trys pagrindiniai RNR tipai ir jie visi yra kilę iš branduolinės DNR:
- RNAm (pasiuntinys)
- RNR (ribosominis)
- RNR arba RNR (pernešamos arba tirpios)
