Nukleinsyrer er kemiske forbindelser af stor biologisk betydning; alle levende organismer indeholder nukleinsyrer i form af DNA og RNA (henholdsvis deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyre). Nukleinsyrer er meget vigtige molekyler, fordi de udøver primær kontrol over de grundlæggende livsprocesser i alle organismer.
Alt tyder på, at nukleinsyrer har spillet en identisk rolle siden de første former for primitivt liv, der var i stand til at overleve (f.eks. Bakterier).
I cellerne i levende organismer er DNA hovedsageligt til stede i kromosomer (i delende celler) og i kromatin (i intercynetiske celler).
Det er også til stede uden for kernen (især i mitokondrier og plastider, hvor det udfører sin funktion som et informationscenter for syntese af en del eller hele organellen).
RNA, på den anden side, er til stede både i kernen og i cytoplasmaet: i kernen er den mere koncentreret i nucleolus; i cytoplasmaet er den mere koncentreret i polysomerne.
Nukleinsyrernes kemiske struktur er ret kompleks; de dannes af nukleotider, som hver (som vi har set) dannes af tre komponenter: carbonhydrat (pentose), nitrogenbase (purin eller pyrimidin) og phosphorsyre.
Nukleinsyrer er derfor lange polynukleotider, der stammer fra sammenkædning af enheder kaldet nukleotider. Forskellen mellem DNA og RNA ligger i pentosen og basen. Der er to typer pentose, en for hver type nukleinsyre:
1) ribose i RNA;
2) Dessosiribose i DNA.
Hvad baserne angår, må vi gentage sondringen; pyrimidinbaser omfatter:
1) Cytosin;
2) Thymin, kun til stede i DNA;
3) Uracil, kun til stede i RNA.
Purinbaserne består derimod af:
1) Adenin
2) Guanine.
Sammenfattende finder vi i DNA'et: Cytosin - Adenin - Guanine - Thymin (C -A -G -T); mens vi i RNA har: Cytosin - Adenin - Guanine - Uracil (C -A -G -U).
Alle nukleinsyrer har polynukleotid lineær kæde struktur; informationens specificitet er givet ved den forskellige sekvens af baserne.
DNA struktur
Nukleotiderne i DNA -kæden er forbundet med en esterbinding mellem phosphorsyre og pentose; syren er bundet til carbon 3 i nukleotidpentosen og til carbon 5 i den næste; i disse bindinger bruger den to af sine tre syregrupper; den resterende syregruppe giver molekylet sin sure karakter og gør det muligt at danne bindinger med basiske proteiner .
DNA har en dobbelt helixstruktur: to komplementære kæder, hvoraf den ene "går ned" og "den anden" går op. "Til dette arrangement svarer begrebet" antiparallelle "kæder, det vil sige parallelt, men med modsatte retninger. den ene side, en af kæderne begynder med en binding mellem phosphorsyre og carbon 5 i pentosen og ender med et frit carbon 3; mens retningen af den komplementære kæde er modsat. Vi ser også, at hydrogenbindinger mellem disse to kæder forekommer kun mellem en purinbase og en pyrimidin og omvendt, dvs. mellem Adenin og Thymin og mellem Cytosine og Guanine, og omvendt; der er to hydrogenbindinger i AT -paret, mens der i GC -paret er tre bindinger. Det betyder, at det andet par har større stabilitet.
DNA -reduktion
Som allerede nævnt med hensyn til den intercynetiske kerne, kan DNA være i de "autosyntetiske" og "allosyntetiske" faser, det vil sige henholdsvis engageret i syntetisering af par af sig selv (autosyntese) eller et "andet stof (RNA: allosyntese). Det er opdelt i tre faser, kaldet G1, S, G2. I fase G1 (hvor G kan tages som den indledende vækst) syntetiserer cellen alt, hvad der er nødvendigt for dets metabolisme, under kontrol af atom -DNA. I fase S (hvor S står for syntese, dvs. syntese af nyt nuklear DNA) finder DNA -reduktion sted. I fase G2 genoptager cellen vækst og forbereder sig på den næste division.
Lad os kort se det fænomen, der finder sted i fase S
Først og fremmest kan vi repræsentere de to antiparallelle kæder, som om de allerede var "despiraliserede". Fra den ene ekstreme brydes bindingerne mellem basepar (A - T og G - C), og de to komplementære kæder bevæger sig fra hinanden (sammenligningen af åbningen af et "flash" er egnet). På dette tidspunkt er et enzym ( DNA-polymerase) "strømmer" langs hver enkelt kæde og favoriserer dannelsen af bindinger mellem de nukleotider, der danner det, og nye nukleotider (tidligere "aktiveret" med energi frigivet af "ATP), der er fremherskende i karyoplasmaet. En ny timina er nødvendigvis knyttet til hver adenin og så videre og danner gradvist en ny dobbeltkæde fra hver enkelt kæde.
DNA-polymerasen ser ud til at virke in vivo ligegyldigt på de to kæder, uanset "retning" (fra 3 til 5 eller omvendt). På denne måde, når hele den originale dobbelte DNA-kæde er blevet dækket, to dobbeltkæder, præcis det samme som originalen. Udtrykket, der definerer dette fænomen, er "semikonservativ reduplikation", hvor "reduplikation" koncentrerer betydningen af kvantitativ fordobling og nøjagtig kopi, mens "semikonservativ" minder om, at for hver ny dobbelt kæde af DNA kun en kæde er neo-intetisk.
DNA indeholder genetisk information, som det sender til RNA; sidstnævnte overfører det igen til proteiner og regulerer således cellens metaboliske funktioner. Følgelig er hele metabolismen direkte eller indirekte under kontrol af kernen.
Den genetiske arv, vi finder i DNA, er bestemt til at give specifikke proteiner til cellen.
Hvis vi tager dem i par, giver de fire baser 16 mulige kombinationer, det vil sige 16 bogstaver, ikke nok til alle aminosyrer. Hvis vi i stedet tager dem i trillinger, vil der være 64 kombinationer, som kan virke for mange, men som i virkeligheden alle er i brug, da videnskaben har opdaget, at forskellige aminosyrer er kodet af mere end en trilling. Vi har derfor translationen fra de 4 bogstaver i nukleotidernes nitrogenholdige baser til aminosyrernes 21; før "oversættelsen" er c "imidlertid" transkriptionen ", stadig inden for" fire bogstaver "-konteksten, det vil sige passage af den genetiske information fra de 4 bogstaver i DNA'et til de 4 bogstaver i RNA, idet i betragtning af, at c i stedet for det sky (DNA) er "uracil" (RNA).
Transkriptionsprocessen sker, når DNA-kæden i nærvær af ribonukleotider, enzymer (RNA-polymerase) og energi indeholdt i ATP-molekylerne åbnes, og RNA syntetiseres, hvilket er en trofast gengivelse af den genetiske information. åben kæde.
Der er tre hovedtyper af RNA, og de stammer alle fra atom -DNA:
- RNAm (messenger)
- RNAr (ribosomal)
- RNAt eller RNA'er (overførsel eller opløseligt)
