Nukleinsavak és DNS

A nukleinsavak nagy biológiai jelentőségű kémiai vegyületek; minden élő szervezet nukleinsavat tartalmaz DNS és RNS formájában (dezoxiribonukleinsav és ribonukleinsav). A nukleinsavak nagyon fontos molekulák, mivel minden szervezetben elsődleges ellenőrzést gyakorolnak az alapvető életfolyamatok felett.
Minden arra utal, hogy a nukleinsavak azonos szerepet játszottak a primitív élet első formái óta, amelyek képesek voltak túlélni (például a baktériumok).
Az élő szervezetek sejtjeiben a DNS főként a kromoszómákban (osztódó sejtekben) és a kromatinban (intercernetikus sejtekben) van jelen.
A magon kívül is jelen van (különösen a mitokondriumokban és a plasztidokban, ahol információs központként látja el az organellák egy részének vagy egészének szintézisét).
Az RNS viszont jelen van mind a sejtmagban, mind a citoplazmában: a magban jobban koncentrálódik a sejtmagban, a citoplazmában a poliszómákban.
A nukleinsavak kémiai szerkezete meglehetősen bonyolult; nukleotidok alkotják, amelyek mindegyikét (mint láttuk) három komponens alkotja: szénhidrát (pentóz), nitrogénbázis (purin vagy pirimidin) és foszforsav.
A nukleinsavak ezért hosszú polinukleotidok, amelyek a nukleotidoknak nevezett egységek összefűzéséből származnak. A különbség a DNS és az RNS között a pentózban és a bázisban van. Kétféle pentóz létezik, mindegyik nukleinsav típushoz egy:

1) Ribóz az RNS -ben;
2) Dessziribóz a DNS -ben.

Ami az alapokat illeti, meg kell ismételnünk a megkülönböztetést; A pirimidin bázisok a következők:

1) citozin;
2) Timin, csak a DNS -ben;
3) Uracil, csak az RNS -ben van jelen.

A purin bázisok viszont a következőkből állnak:

1) Adenin

2) Guanin.

Összefoglalva, a DNS -ben a következőket találjuk: Citozin - Adenin - Guanin - Timin (C -A -G -T); míg az RNS -ben van: Citozin - Adenin - Guanin - Uracil (C -A -G -U).
Minden nukleinsav polinukleotid lineáris láncszerkezettel rendelkezik; az információk sajátosságát a bázisok eltérő sorrendje adja.

DNS szerkezete

A DNS -lánc nukleotidjai észterkötéssel vannak összekötve a foszforsav és a pentóz között; a sav a nukleotid -pentóz 3. szénatomjához és a következő 5. szénéhez kötődik; ezekben a kötésekben három savcsoportjából kettőt használ; a fennmaradó savcsoport a molekulának savas jellegét adja, és lehetővé teszi, hogy kötéseket hozzon létre bázikus fehérjékkel .
A DNS kettős spirálszerkezettel rendelkezik: két egymást kiegészítő lánc, amelyek közül az egyik "lemegy", a másik "felfelé". "Ennek az elrendezésnek megfelel az" antiparallel "láncok fogalma, azaz párhuzamos, de ellentétes irányú. az egyik oldalon az egyik lánc a foszforsav és a pentóz 5 -ös szénje közötti kötéssel kezdődik, és egy szabad szénnel végződik 3; míg a komplementer lánc iránya ellentétes. Azt is látjuk, hogy e két lánc között hidrogénkötések keletkeznek csak a purin bázis és a pirimidin között és fordítva, azaz az adenin és a timin, valamint a citozin és a guanin között, és fordítva; két hidrogénkötés van az AT párban, míg a GC párban három kötés. Ez azt jelenti, hogy a második pár nagyobb stabilitással rendelkezik.

DNS reduplikáció

Amint azt már említettük az intercynetic atommag vonatkozásában, a DNS "autoszintetikus" és "alloszintetikus" fázisban lehet, vagyis saját maga (autoszintézis) vagy "más anyag (RNS: alloszintézis)" szintézisében vesz részt. tekintettel három fázisra oszlik, amelyeket G1, S, G2 neveznek. A G1 fázisban (amelyben G tekinthető kezdeti növekedésnek) a sejt a nukleáris DNS ellenőrzése alatt szintetizál mindent, ami az anyagcseréhez szükséges. Az S fázisban (ahol S jelentése szintézis, azaz új nukleáris DNS szintézise) történik a DNS reduplikációja. A G2 fázisban a sejt újraindul, és felkészül a következő osztódásra.

Lássuk röviden azokat a jelenségeket, amelyek az S fázisban játszódnak le

Először is úgy ábrázolhatjuk a két párhuzamos láncot, mintha már "despiralizálódtak volna". Az egyik végletből kiindulva a bázispárok (A - T és G - C) közötti kötések megszakadnak, és a két egymást kiegészítő lánc eltávolodik egymástól (a "flash" nyitásának összehasonlítása megfelelő). Ezen a ponton egy enzim ( DNS-polimeráz) "folyik" az egyes láncok mentén, elősegítve a kötések kialakulását az azt alkotó nukleotidok és az új (korábban "aktivált", az ATP által felszabadított energiával) nukleotidok között, amelyek elterjedtek a karioplazmában. Egy új timína szükségszerűen kapcsolódik minden adeninhez, és így tovább, fokozatosan új kettős láncot képezve minden egyes láncból.
Úgy tűnik, hogy a DNS-polimeráz in vivo közömbösen hat a két láncra, bármilyen irányban is (3-tól 5-ig vagy fordítva). Ily módon, amikor az összes eredeti kettős DNS-láncot lefedtük, pontosan két kettős láncot A jelenséget meghatározó kifejezés a "félkonzervatív reduplikáció", ahol az "reduplikáció" a mennyiségi duplázás és a pontos másolás jelentését koncentrálja, míg a "félkonzervatív" emlékeztet arra a tényre, hogy a DNS minden új kettős lánca esetében csak az egyik lánc neo-intetikus.
A DNS genetikai információt tartalmaz, amelyet továbbít az RNS -nek; az utóbbi viszont továbbítja a fehérjékhez, ezáltal szabályozza a sejt anyagcsere -funkcióit, következésképpen a teljes anyagcsere közvetlenül vagy közvetve a sejtmag irányítása alatt áll.
A DNS -ben talált genetikai örökség célja, hogy specifikus fehérjéket adjon a sejtnek.
Ha párban vesszük őket, a négy bázis 16 lehetséges kombinációt ad, azaz 16 betűt, ami nem elegendő minden aminosavra. Ha ehelyett hármasban vesszük őket, akkor 64 kombináció lesz, amelyek túl soknak tűnhetnek, de amelyek valójában mind használatban vannak, mivel a tudomány felfedezte, hogy a különböző aminosavakat több hármas kódolja. Ezért a nukleotidok nitrogénbázisának 4 betűjéről az aminosavak 21 -esére fordítjuk; azonban a "fordítás" előtt a "c" az "átírás", még mindig a "négybetűs" kontextusban, vagyis a genetikai információ átjutása a DNS 4 betűjéből az RNS 4 betűjébe, figyelembe véve, hogy a félénk (DNS) helyett c "jelentése" uracil (RNS).
A transzkripciós folyamat akkor következik be, amikor ribonukleotidok, enzimek (RNS-polimeráz) és az ATP-molekulákban található energia jelenlétében a DNS-lánc kinyílik, és az RNS-t szintetizálják, ami az adott szakaszban található genetikai információ hű reprodukciója. nyílt lánc.
Az RNS három fő típusa létezik, és mindegyik nukleáris DNS -ből származik: