Nukleīnskābes un DNS

Nukleīnskābes ir ķīmiski savienojumi ar lielu bioloģisko nozīmi; visi dzīvie organismi satur nukleīnskābes DNS un RNS formā (attiecīgi deoksiribonukleīnskābe un ribonukleīnskābe). Nukleīnskābes ir ļoti svarīgas molekulas, jo tās primāri kontrolē vitāli svarīgus procesus visos organismos.

Viss liecina, ka nukleīnskābēm ir bijusi identiska loma, jo pirmās primārās dzīves formas, kas varēja izdzīvot (piemēram, baktērijas).

Dzīvu organismu šūnās DNS galvenokārt ir hromosomās (dalošajās šūnās) un hromatīnā (starpkultūru šūnās).

Tā atrodas arī ārpus kodola (jo īpaši mitohondrijās un plastīdos, kur tā pilda funkciju kā informācijas centra daļu organelei vai tās daļai sintezēt).

Tā vietā RNS atrodas gan kodolā, gan citoplazmā: kodolā tas ir vairāk koncentrēts kodolā; citoplazmā tas ir vairāk koncentrēts polisomās.

Nukleīnskābju ķīmiskā struktūra ir diezgan sarežģīta; tos veido nukleotīdi, no kuriem katrs (kā mēs redzējām) sastāv no trim komponentiem: oglekļa hidrāts (pentoze), slāpekļa bāze (purīns vai pirimidīns) un fosforskābe.

Tāpēc nukleīnskābes ir garas polinukleotīdi, kas rodas, apvienojot vienības, ko sauc par nukleotīdiem. Atšķirība starp DNS un RNS atrodas pentozē un pamatnē. Pastāv divi pentozes veidi: viens katram nukleīnskābes veidam:

1) Riboze RNS;

2) Dessosiribosio DNS.

Arī attiecībā uz pamatiem mums ir jāatkārto atšķirība; pirimidīna bāzes :

1) citozīns;

2) timīns, kas atrodas tikai DNS;

3) Uracils, kas atrodas tikai RNS.

Tā vietā purīna bāzes veido:

1) Adenīns

2) Guanina.

Kopumā DNS atrodam: citozīns - adenīns - guanīna - Timina (CAGT); kamēr RNS mums ir: citozīns - adenīns - guanīns - uracils (CAGU).

Visām nukleīnskābēm ir polinukleotīdu lineārās ķēdes struktūra; informācijas specifiku sniedz atšķirīga bāzu secība.

DNS struktūra

DNS ķēdes nukleotīdi ir saistīti ar esteru starp fosforskābi un pentozi; skābe ir saistīta ar nukleotīdu pentozes oglekli 3 un nākamā oglekli 5; šajās obligācijās tā izmanto divas no trim skābju grupām; atlikušā skābes grupa dod skābes raksturu molekulai un ļauj veidot saites ar pamata proteīniem.

DNS ir dubultā spirāles struktūra: divas komplementāras ķēdes, no kurām viena "iet uz leju" un otra "iet uz augšu". Šī koncepcija atbilst "pretparalēlo" ķēžu jēdzienam, tas ir, paralēli, bet pretējos virzienos. Sākot no vienas puses, viena no ķēdēm sākas ar saiti starp fosforskābi un pentozes oglekli 5 un beidzas ar brīvu oglekli 3; kamēr papildu ķēdes virziens ir pretējs. Mēs arī redzam, ka ūdeņraža saites starp šīm divām ķēdēm notiek tikai starp purīna bāzi un pirimidīna bāzi un otrādi, ti, starp Adenīnu un Timinu, kā arī starp citozīnu un guanīnu, un otrādi; AT pārī ir divas ūdeņraža saites, bet GC pārī ir trīs obligācijas. Tas nozīmē, ka otrajam pārim ir lielāka stabilitāte.

DNS dublēšanās

Kā jau minēts saistībā ar starpkultūru kodolu, DNS var atrast "autosintētiskajās" un "allosintētiskajās" fāzēs, ti, attiecīgi apņēmusies sintezēt paši sevi (autosintēzi) vai citu vielu (RNS: allosintēzi). šajā sakarā tas ir sadalīts trīs posmos, ko sauc par G1, S, G2 . G1 fāzē (kur G var uzskatīt par sākotnējo augšanu, augšanu) šūnas sintezē kodolvielas DNS kontrolē visu, kas nepieciešams vielmaiņas procesam. S fāzē (kur S apzīmē sintēzi, ti, jaunas kodola DNS sintēzi) notiek DNS atkārtota dublēšanās. G2 fāzē šūna atsāk izaugsmi, gatavojoties nākamajam sadalījumam.

MĒS PĀRSTĀVĒT FENOMĒNU S STĀVOKLIS

Pirmkārt, mēs varam pārstāvēt divas pretparalēles ķēdes tā, it kā tās jau būtu "despiralized". Sākot no viena gala, saiknes starp bāzes pāriem (A - T un G - C) ir sadalītas, un abas komplementārās ķēdes aiziet (salīdzinājums "zibens" atvēršanai ir piemērots). Šajā brīdī katrā atsevišķajā ķēdē notiek fermenta ( DNS-polimerāze ) "plūsma", veicinot saites veidošanos starp nukleotīdiem, kas to veido, un jauniem nukleotīdiem (iepriekš "aktivizēti" ar enerģiju, ko dod ATP), kas dominē karioplazmā. Jauns timína ir obligāti saistīts ar katru adenīnu un tā tālāk, veidojot katru reizi jaunu divkāršu ķēdi.

Šķiet, ka polimēri DNS darbojas in vivo vienaldzīgi uz abām ķēdēm neatkarīgi no "virziena" (no 3 līdz 5 vai otrādi), tādā veidā, kad visas sākotnējās dubultās DNS ķēdes ir pārvietotas, būs divi divkāršās ķēdes, kas ir tieši vienādas ar oriģinālu. Termins, kas definē šo parādību, ir "semikonservativ reduplication", kur "reduplication" koncentrē kvantitatīvās un precīzās kopēšanas dubultošanas nozīmes, savukārt "daļēji konservatīvs" atgādina, ka katrai jaunajai dubultai ķēdei DNS, viena ķēde ir neosítetico.

DNS satur ģenētisko informāciju, ko tā pārraida uz RNS; tā savukārt to nodod olbaltumvielām, tādējādi regulējot šūnas metaboliskās funkcijas. Līdz ar to visa vielmaiņa tieši vai netieši atrodas kodola kontrolē.

Ģenētiskais mantojums, ko atrodam DNS, ir paredzēts, lai šūnai piešķirtu specifiskus proteīnus.

Ja ņemam tos pa pāriem, četras bāzes sniegs 16 iespējamās kombinācijas, ti, 16 burti, nepietiek ar visām aminoskābēm. Ja tā vietā mēs tos ņemam tripletos, būs 64 kombinācijas, kas var šķist pārāk daudz, bet kas patiesībā ir visas lietotas, jo zinātne ir atklājusi, ka dažādas aminoskābes kodē vairāk nekā viens triplets. Tātad, no 4 nukleotīdu slāpekļa bāzu burtiem ir translēts uz aminoskābju 21; tomēr pirms "tulkojuma" ir "transkripcija", kas joprojām ir četru burtu kontekstā, proti, ģenētiskās informācijas no DNS četrām burtiem pāreja uz RNS 4 burtiem, ņemot vērā, ka tā vietā, lai briesmīgs (DNS), ir uracils (RNS).

Transkripcijas process notiek tad, kad ribonukleotīdu, fermentu (RNS-polimerāzes) un ATP molekulās esošās enerģijas klātbūtnē DNS ķēde tiek atvērta un tiek sintezēta RNS, kas ir uzticama ģenētiskās informācijas reproducēšana. atvērtā ķēdes posmā.

Ir trīs galvenie RNS veidi, un tie visi nāk no kodolenerģijas DNS: