Nukleinsyror är kemiska föreningar av stor biologisk betydelse; alla levande organismer innehåller nukleinsyror i form av DNA och RNA (deoxiribonukleinsyra respektive ribonukleinsyra). Nukleinsyror är mycket viktiga molekyler eftersom de utövar primär kontroll över de grundläggande livsprocesserna i alla organismer.
Allt tyder på att nukleinsyror har spelat en identisk roll sedan de första formerna av primitivt liv som kunde överleva (som bakterier).
I cellerna i levande organismer finns DNA huvudsakligen i kromosomer (i delande celler) och i kromatin (i intercynetiska celler).
Det finns också utanför kärnan (i synnerhet i mitokondrier och plastider, där det utför sin funktion som ett informationscentrum för syntesen av en del eller hela organellen).
RNA, å andra sidan, är närvarande både i kärnan och i cytoplasman: i kärnan är den mer koncentrerad i kärnan; i cytoplasman är den mer koncentrerad i polysomerna.
Nukleinsyrornas kemiska struktur är ganska komplex; de bildas av nukleotider, som var och en (som vi har sett) bildas av tre komponenter: kolhydrat (pentos), kvävebas (purin eller pyrimidin) och fosforsyra.
Nukleinsyror är därför långa polynukleotider, som härrör från sammankopplingen av enheter som kallas nukleotider. Skillnaden mellan DNA och RNA ligger i pentosen och basen. Det finns två typer av pentos, en för varje typ av nukleinsyra:
1) Ribos i RNA;
2) Dessosiribose i DNA.
När det gäller baserna måste vi upprepa skillnaden; pyrimidinbaser inkluderar:
1) Cytosin;
2) Tymin, endast närvarande i DNA;
3) Uracil, endast närvarande i RNA.
Purinbaserna, å andra sidan, består av:
1) Adenin
2) Guanine.
Sammanfattningsvis hittar vi i DNA: Cytosine - Adenine - Guanine - Thymine (C -A -G -T); medan vi i RNA har: Cytosin - Adenin - Guanine - Uracil (C -A -G -U).
Alla nukleinsyror har den polynukleotid linjära kedjestrukturen; informationens specificitet ges av basernas olika sekvens.
DNA -struktur
Nukleotiderna i DNA -kedjan är kopplade till en esterbindning mellan fosforsyra och pentos; syran är bunden till kol 3 i nukleotidpentosen och till kol 5 i den nästa; i dessa bindningar använder den två av dess tre syregrupper; den återstående syragruppen ger molekylen dess sura karaktär och låter den bilda bindningar med basproteiner .
DNA har en dubbel spiralstruktur: två komplementära kedjor, varav en "går ner" och "den andra" går upp. "Till detta arrangemang motsvarar begreppet" antiparallella "kedjor, det vill säga parallella men med motsatta riktningar. Utgående från ena sidan börjar en av kedjorna med en bindning mellan fosforsyra och kol 5 i pentosen och slutar med ett fritt kol 3; medan riktningen för den komplementära kedjan är motsatt. Vi ser också att vätebindningarna mellan dessa två kedjor uppstår endast mellan en purinbas och en pyrimidin och vice versa, dvs mellan Adenine och Thymine och mellan Cytosine och Guanine, och vice versa; det finns två vätebindningar i AT -paret, medan det i GC -paret finns tre bindningar. Det betyder att det andra paret har större stabilitet.
DNA -reduktion
Som redan nämnts med avseende på den intercynetiska kärnan, kan DNA vara i "autosyntetiska" och "allosyntetiska" faser, det vill säga respektera par av sig själv (autosyntes) eller en "annan substans (RNA: allosyntes). Det är uppdelat i tre faser, kallade G1, S, G2. I fas G1 (där G kan tas som initial tillväxt) syntetiserar cellen, under kontroll av kärn -DNA, allt som behövs för dess metabolism. I fas S (där S står för syntes, dvs syntes av nytt kärn -DNA) sker DNA -reduktion. I fas G2 återupptar cellen tillväxten och förbereder sig för nästa division.
Låt oss kortfattat se det fenomen som inträffade i fas S
Först och främst kan vi representera de två antiparallella kedjorna som om de redan var "despiraliserade". Från en ytterlighet bryts bindningarna mellan baspar (A - T och G - C) och de två komplementära kedjorna rör sig isär (jämförelsen mellan öppningen av en "blixt" är lämplig). Vid denna tidpunkt är ett enzym ( DNA-polymeras) "flödar" längs varje enskild kedja, vilket gynnar bildandet av bindningar mellan nukleotiderna som bildar det och nya nukleotider (tidigare "aktiverade" med energi frigjord av "ATP) som förekommer i karyoplasman. En ny timina är nödvändigtvis kopplad till varje adenin, och så vidare, som gradvis bildar en ny dubbelkedja från varje enskild kedja.
DNA-polymeras verkar verka in vivo likgiltigt på de två kedjorna, oavsett "riktning" (från 3 till 5 eller vice versa). På detta sätt, när hela den ursprungliga dubbla DNA-kedjan har täckts, två dubbelkedjor, exakt samma som originalet. Termen som definierar detta fenomen är "semikonservativ reduktion", där "reduplikation" koncentrerar betydelserna av kvantitativ fördubbling och exakt kopiering, medan "semikonservativ" påminner om att för varje ny dubbelkedja av DNA endast en kedja är nyintetisk.
DNA innehåller genetisk information som den överför till RNA; den senare överför den i sin tur till proteiner och reglerar därmed cellens metaboliska funktioner. Följaktligen är hela metabolism direkt eller indirekt under kontroll av kärnan.
Det genetiska arv som vi hittar i DNA är avsett att ge specifika proteiner till cellen.
Om vi tar dem i par ger de fyra baserna 16 möjliga kombinationer, det vill säga 16 bokstäver, inte tillräckligt för alla aminosyror. Om vi istället tar dem i trillingar kommer det att finnas 64 kombinationer, som kan verka för många, men som i verkligheten alla används eftersom vetenskapen har upptäckt att olika aminosyror kodas av mer än en trilling. Vi har därför översättningen från de 4 bokstäverna i nukleotidernas kvävehaltiga baser till aminosyrornas 21; emellertid, före "översättningen", är c "" transkriptionen ", fortfarande inom" fyra bokstäver "-sammanhang, det vill säga passage av den genetiska informationen från DNA: s fyra bokstäver till de fyra bokstäverna i RNA, vilket tar med hänsyn till att c "är" uracil (RNA) i stället för det blyga (DNA).
Transkriptionsprocessen sker när DNA-kedjan i närvaro av ribonukleotider, enzymer (RNA-polymeras) och energi i ATP-molekylerna öppnas och RNA syntetiseras, vilket är en trogen reproduktion av den genetiska informationen. öppen kedja.
Det finns tre huvudtyper av RNA och de kommer alla från kärn -DNA:
- RNAm (budbärare)
- RNAr (ribosomal)
- RNAt eller RNA (överföring eller löslig)
