Nukleiinihapot ja DNA

Nukleiinihapot ovat kemiallisia yhdisteitä, joilla on suuri biologinen merkitys; kaikki elävät organismit sisältävät nukleiinihappoja DNA: n ja RNA: n muodossa (deoksiribonukleiinihappo ja vastaavasti ribonukleiinihappo). Nukleiinihapot ovat erittäin tärkeitä molekyylejä, koska ne hallitsevat ensisijaisesti kaikkien organismien perusprosesseja.
Kaikki viittaa siihen, että nukleiinihapoilla on ollut sama rooli ensimmäisten alkeellisten elämänmuotojen jälkeen (kuten bakteerit).
Elävien organismien soluissa DNA on pääasiassa läsnä kromosomeissa (jakautuvissa soluissa) ja kromatiinissa (solujenvälisissä soluissa).
Sitä esiintyy myös ytimen ulkopuolella (erityisesti mitokondrioissa ja plastideissa, joissa se suorittaa tehtävänsä tietokeskuksena osien tai koko organellin synteesille).
RNA sitä vastoin on läsnä sekä ytimessä että sytoplasmassa: ytimessä se on enemmän keskittynyt ytimeen; sytoplasmassa se on enemmän keskittynyt polysomeihin.
Nukleiinihappojen kemiallinen rakenne on melko monimutkainen; ne muodostuvat nukleotideista, joista jokainen (kuten olemme nähneet) muodostuu kolmesta komponentista: hiilihydraatti (pentoosi), typpiemäs (puriini tai pyrimidiini) ja fosforihappo.
Nukleiinihapot ovat siksi pitkiä polynukleotideja, jotka syntyvät nukleotideiksi kutsuttujen yksiköiden ketjutuksesta. Ero DNA: n ja RNA: n välillä on pentoosissa ja emäksessä. Pentoosia on kahta tyyppiä, yksi kullekin nukleiinihappotyypille:

1) riboosi RNA: ssa;
2) Dessosiribose DNA: ssa.

Perusteiden osalta meidän on toistettava erottelu; pyrimidiiniemäkset sisältävät:

1) sytosiini;
2) tymiini, läsnä vain DNA: ssa;
3) Urasiili, läsnä vain RNA: ssa.

Puriiniemäkset puolestaan koostuvat:

1) Adeniini

2) Guaniini.

Yhteenvetona, DNA: sta löydämme: Sytosiini - Adeniini - Guaniini - Tymiini (C -A -G -T); kun taas RNA: ssa meillä on: Sytosiini - Adeniini - Guaniini - Urasiili (C -A -G -U).
Kaikilla nukleiinihapoilla on lineaarinen polynukleotidiketjurakenne; tietojen spesifisyyden antaa emästen eri järjestys.

DNA -rakenne

DNA -ketjun nukleotidit on kytketty esterisidokseen fosforihapon ja pentoosin välillä; happo sitoutuu nukleotidipentoosin hiileen 3 ja seuraavan hiileen 5; näissä sidoksissa se käyttää kahta kolmesta happoryhmästään; jäljellä oleva happoryhmä antaa molekyylille sen happaman luonteen ja sallii sen muodostaa sidoksia emäksisten proteiinien kanssa .
DNA: lla on kaksoiskierrerakenne: kaksi toisiaan täydentävää ketjua, joista toinen "menee alas" ja "toinen" nousee ylös. "Tähän järjestelyyn liittyy käsite" rinnakkaiset "ketjut, eli yhdensuuntaiset, mutta vastakkaisiin suuntiin. toisella puolella yksi ketjuista alkaa sidoksella fosforihapon ja pentoosin hiilen 5 välillä ja päättyy vapaalla hiilellä 3; kun taas komplementaarisen ketjun suunta on päinvastainen. vain puriiniemäksen ja pyrimidiinin välillä ja päinvastoin eli adeniinin ja tymiinin välillä sekä sytosiinin ja guaniinin välillä ja päinvastoin; AT -parissa on kaksi vetysidosta, kun taas GC -parissa on kolme sidosta. toisella parilla on suurempi vakaus.

DNA: n päällekkäisyys

Kuten jo mainittiin välimaattisen ytimen osalta, DNA voi olla "autosynteettisessä" ja "allosynteettisessä" vaiheessa, toisin sanoen osallistua itse parien syntetisointiin (autosynteesi) tai "muu aine (RNA: allosynteesi)". Se on jaettu kolmeen vaiheeseen, nimeltään G1, S, G2. Vaiheessa G1 (jossa G voidaan pitää alkuperäisenä kasvuna) solu syntetisoi ydin -DNA: n valvonnassa kaiken, mitä tarvitaan sen aineenvaihduntaan. Vaiheessa S (jossa S tarkoittaa synteesiä eli uuden ydin -DNA: n synteesiä) tapahtuu DNA: n reduplikaatio. Vaiheessa G2 solu jatkaa kasvuaan valmistautuen seuraavaan jakautumiseen.

Katsotaanpa lyhyesti vaiheissa S esiintyviä ilmiöitä

Ensinnäkin voimme edustaa kahta rinnakkaisketjua ikään kuin ne olisi jo "despiralisoitu". Yhdestä ääripäästä alkaen emäsparien (A - T ja G - C) väliset siteet katkeavat ja kaksi toisiaan täydentävää ketjua siirtyvät toisistaan ("välähdyksen" avaamisen vertailu on sopiva). Tässä vaiheessa entsyymi ( DNA-polymeraasi) "virtaa" kutakin yksittäistä ketjua pitkin, mikä edistää sidosten muodostumista sitä muodostavien nukleotidien ja uusien (aiemmin "aktivoidun" ATP: n vapauttaman energian) nukleotidien välille karyoplasmassa. Uusi timína liittyy välttämättä jokaiseen adeniiniin ja niin edelleen, muodostaen vähitellen uuden kaksoisketjun kustakin yksittäisestä ketjusta.
DNA-polymeraasi näyttää vaikuttavan in vivo välinpitämättömästi molempiin ketjuihin, riippumatta "suunnasta" (3: sta 5: een tai päinvastoin). Tällä tavalla, kun koko alkuperäinen kaksois-DNA-ketju on peitetty, kaksi termi, joka määrittelee tämän ilmiön, on "puolikonservatiivinen reduplikaatio", jossa "reduplikaatio" keskittyy kvantitatiivisen kaksinkertaistamisen ja tarkan kopion merkityksiin, kun taas "puolikonservatiivinen" muistuttaa sitä, että jokaista uutta kaksinkertaista DNA -ketjua varten vain yksi ketju on uusintetiikka.
DNA sisältää geneettistä tietoa, jonka se välittää RNA: lle; jälkimmäinen puolestaan välittää sen proteiineille ja säätelee siten solun aineenvaihduntafunktioita, joten koko aineenvaihdunta on suoraan tai välillisesti ytimen hallinnassa.
DNA: sta löydetyn geneettisen perinnön tarkoituksena on antaa solulle tiettyjä proteiineja.
Jos otamme ne pareittain, neljä emästä antavat 16 mahdollista yhdistelmää, eli 16 kirjainta, jotka eivät riitä kaikille aminohapoille. Jos sen sijaan otamme ne kolmoisiksi, on 64 yhdistelmää, jotka saattavat tuntua liian monilta, mutta jotka todellisuudessa ovat kaikki käytössä, koska tiede on havainnut, että eri aminohappoja koodaa useampi kuin yksi tripletti. Meillä on siis käännös nukleotidien typpiemästen neljästä kirjaimesta aminohappojen 21 kirjaimeen; ennen "käännöstä" c on kuitenkin "transkriptio", joka on edelleen "neljän kirjaimen" yhteydessä, eli geneettisen tiedon siirtyminen DNA: n neljästä kirjaimesta RNA: n neljään kirjaimeen, ottaen huomioon ottaa huomioon, että ujo (DNA) sijasta c "on" urasiili (RNA).
Transkriptioprosessi tapahtuu, kun ribonukleotidien, entsyymien (RNA-polymeraasi) ja ATP-molekyylien sisältämän energian läsnä ollessa DNA-ketju avautuu ja RNA syntetisoidaan, mikä on uskollinen jäljennös kyseisessä osassa olevasta geneettisestä tiedosta. avoin ketju.
RNA: ta on kolme päätyyppiä ja ne kaikki ovat peräisin ydin -DNA: sta: