Nukleinske kisline in DNA

Nukleinske kisline so kemične spojine velikega biološkega pomena; vsi živi organizmi vsebujejo nukleinske kisline v obliki DNA in RNA (deoksiribonukleinska kislina oziroma ribonukleinska kislina). Nukleinske kisline so zelo pomembne molekule, ker izvajajo primarni nadzor nad temeljnimi življenjskimi procesi v vseh organizmih.
Vse kaže, da so nukleinske kisline igrale enako vlogo od prvih oblik primitivnega življenja, ki so lahko preživele (na primer bakterije).
V celicah živih organizmov je DNK prisotna predvsem v kromosomih (v deljenih celicah) in v kromatinu (v intercinetičnih celicah).
Prisoten je tudi zunaj jedra (zlasti v mitohondrijih in plastidah, kjer opravlja svojo funkcijo informacijskega centra za sintezo dela ali celotne organele).
RNA pa je prisotna tako v jedru kot v citoplazmi: v jedru je bolj koncentrirana v jedru; v citoplazmi je bolj koncentrirana v polisomih.
Kemična struktura nukleinskih kislin je precej zapletena; tvorijo jih nukleotidi, od katerih vsaka (kot smo videli) tvorijo tri komponente: ogljikov hidrat (pentoza), dušikova baza (purin ali pirimidin) in fosforna kislina.
Nukleinske kisline so torej dolgi polinukleotidi, ki so posledica združevanja enot, imenovanih nukleotidi. Razlika med DNA in RNA je v pentozi in bazi. Obstajata dve vrsti pentoze, ena za vsako vrsto nukleinske kisline:

1) Riboza v RNA;
2) Dessosiriboza v DNK.

Kar zadeva podlage, moramo razlikovanje ponoviti; pirimidinske baze vključujejo:

1) citozin;
2) timin, prisoten le v DNK;
3) Uracil, prisoten le v RNA.

Purinske baze pa sestavljajo:

1) Adenin

2) gvanin.

Če povzamemo, v DNK najdemo: citozin - adenin - gvanin - timin (C -A -G -T); medtem ko imamo v RNA: citozin - adenin - gvanin - uracil (C -A -G -U).
Vse nukleinske kisline imajo polinukleotidno linearno verižno strukturo; specifičnost informacij daje različno zaporedje baz.

Struktura DNK

Nukleotidi verige DNA so povezani z estrsko vezjo med fosforno kislino in pentozo; kislina je vezana na ogljik 3 nukleotidne pentoze in na ogljik 5 naslednjega; v teh vezah uporablja dve od treh kislinskih skupin; preostala kislinska skupina daje molekuli njen kisli značaj in ji omogoča tvorbo vezi z bazičnimi beljakovinami .
DNK ima strukturo z dvojno vijačnico: dve komplementarni verigi, od katerih ena "gre navzdol", "druga" pa navzgor. "Tej ureditvi ustreza koncept" antiparalelnih "verig, torej vzporednih, vendar v nasprotnih smereh. na eni strani se ena od verig začne z vezjo med fosforno kislino in ogljikom 5 pentoze in konča s prostim ogljikom 3; medtem ko je smer komplementarne verige nasprotna. Prav tako vidimo, da se vodikove vezi med tema dvema verigama pojavljajo samo med purinsko bazo in pirimidinom in obratno, torej med adeninom in timinom ter med citozinom in gvaninom in obratno; v paru AT sta dve vodikovi vezi, v paru GC pa tri vezi. drugi par ima večjo stabilnost.

Redukcija DNK

Kot je bilo že omenjeno v zvezi z intercinetičnim jedrom, je lahko DNK v "avtosintetični" in "alosintetični" fazi, torej v sintezi parov sebe (avtosinteza) ali "druge snovi (RNA: alosinteza)". glede na to, da je razdeljen na tri faze, imenovane G1, S, G2. V fazi G1 (v kateri lahko G vzamemo kot začetno rast) celica pod nadzorom jedrske DNK sintetizira vse, kar je potrebno za njeno presnovo. V fazi S (kjer S pomeni sintezo, tj. Sintezo nove jedrske DNK) pride do redukcije DNK. V fazi G2 celica nadaljuje rast in se pripravlja na naslednjo delitev.

NA KRATKO OGLEDAMO FENOMENE, KI SO POSTALE V FAZI S

Najprej lahko dve antiparalelni verigi predstavimo, kot da sta že "despiralizirani". Od ene skrajnosti se vezi med baznimi pari (A - T in G - C) pretrgajo, dve komplementarni verigi pa se razmikata (primerna je odprtina "bliskavice"). Na tej točki encim ( DNA-polimeraza) "teče" vzdolž vsake posamezne verige, kar spodbuja nastanek vezi med nukleotidi, ki jo sestavljajo, in novimi nukleotidi (prej "aktiviranimi" z energijo, ki jo sprošča "ATP"), ki prevladuje v karioplazmi. Nova timina je nujno povezana z vsakim adeninom in tako naprej, postopoma iz vsake posamezne verige tvori novo dvojno verigo.
Zdi se, da DNA-polimeraza deluje in vivo ravnodušno na obe verigi, ne glede na "smer" (od 3 do 5 ali obratno). Na ta način, ko je pokrita vsa izvirna dvojna veriga DNA, natančno dve dvojni verigi Izraz, ki opredeljuje ta pojav, je "semikonservative reduplication", kjer "reduplication" koncentrira pomene količinskega podvojitve in natančne kopije, medtem ko "semiconservative" opozarja na dejstvo, da je za vsako novo dvojno verigo DNK le ena veriga je neointetična.
DNK vsebuje genetske informacije, ki jih prenaša v RNA; slednji ga prenaša v beljakovine in tako uravnava presnovne funkcije celice, zato je celotna presnova neposredno ali posredno pod nadzorom jedra.
Genetska dediščina, ki jo najdemo v DNK, je namenjena dajanju celicam specifičnih beljakovin.
Če jih vzamemo v parih, bodo štiri baze dale 16 možnih kombinacij, to je 16 črk, kar ni dovolj za vse aminokisline. Če jih vzamemo v trojčkih, bo 64 kombinacij, kar se morda zdi preveč, vendar so v resnici vse v uporabi, saj je znanost odkrila, da različne aminokisline kodira več kot ena trojka. Imamo torej prevod iz 4 črk dušikovih baz nukleotidov v 21 aminokislin; pred "prevodom" pa je c "transkripcija", ki je še vedno v kontekstu "štirih črk", to je prehod genetskih informacij iz 4 črk DNK v 4 črke RNA, pri čemer upoštevati, da je namesto sramežljivega (DNA) c "uracil (RNA).
Postopek transkripcije se pojavi, ko se v prisotnosti ribonukleotidov, encimov (RNA-polimeraze) in energije v molekulah ATP odpre veriga DNA in sintetizira RNA, kar je zvesta reprodukcija genetskih informacij, ki jih vsebuje ta del odprta veriga.
Obstajajo tri glavne vrste RNA in vse izvirajo iz jedrske DNK: