Kwasy nukleinowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Model fragmentu podwójnej helisy DNA

Kwasy nukleinoweorganiczne związki chemiczne, biopolimery zbudowane z nukleotydów. Zostały odkryte w roku 1869 przez Johanna Friedricha Mieschera. Znane są dwa podstawowe typy naturalnych kwasów nukleinowych: kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA).

Występowanie w organizmach[edytuj]

Komórki wszystkich organizmów na Ziemi zawierają zarówno DNA (w jądrze komórkowym, mitochondriach, chloroplastach, plazmidach i nukleoidach, a także jako eccDNA[1]) jak i RNA (w jądrze komórkowym, rybosomach, spliceosomach i kryptach[2]). Dodatkowo, komórki mogą zawierać pasożyty wewnątrzkomórkowe (również mające kwasy nukleinowe). Ich przykładem są wirusy, co jest podstawą ich podziału na wirusy RNA i wirusy DNA. Wiroidy, które mogą przeniknąć do komórki roślinnej, to z kolei zakaźne cząsteczki RNA.

Funkcje[edytuj]

Kwasy nukleinowe przechowują informację genetyczną organizmu oraz pośredniczą w produkcji białek zgodnie z zasadami kodu genetycznego. Mogą też pełnić funkcję enzymów. Określane są wtedy jako rybozymy.

Cząsteczki kwasu rybonukleinowego pełnią kluczowe role w funkcjonowaniu komórki. Odpowiadają m.in. za regulację ekspresji genów (miRNA), a także wchodzą w skład aparatu translacyjnego (rRNA tworzące rybosom oraz tRNA dobudowujące kolejne aminokwasy do syntezowanego łańcucha peptydowego)[3]. Spośród innych funkcji realizowanych przez RNA można wymienić regulację splicingu przez snRNA oraz ochronę komórek płciowych przed retrotranspozonami przez piRNA[4].

W komórkach bakteryjnych, a także w niektórych organizmach eukariotycznych, ważną rolę spełniają ryboprzełączniki, regulujące ekspresję genów. W odróżnieniu jednak od eukariotycznych miRNA, ryboprzełącznik wchodzi w skład tej samej cząsteczki mRNA, co białko, którego ekspresję reguluje, a sama regulacja następuje poprzez zmianę konformacji nici mRNA (w odróżnieniu od dużo bardziej złożonego mechanizmu działania białkowo-rybonukleinowego kompleksu RISC, w skład którego wchodzi miRNA)[5].

Budowa[edytuj]

Struktura fragmentu DNA. Grupa fosforanowa łączy wiązaniami estrowymi pozycje 3'-O i 5'-O reszt deoksyrybozy. W pozycjach 1' przyłączone są przykładowe zasady heterocykliczne (tymidyna i adenina)

Monomer kwasu nukleinowego – nukleotyd – składa się z nukleozydu czyli cząsteczki pentozy (dla RNA rybozy, dla DNA deoksyrybozy) do której przyłączona jest, przy pierwszym atomie węgla, wiązaniem N-glikozydowym[6] zasada azotowa (purynowa lub pirymidynowa) oraz z reszty fosforanowej, przyłączonej do trzeciego oraz piątego atomu węgla dwóch sąsiednich pentoz polimeru. Czyli między nukleotydami występuje wiązanie fosfodiestrowe[7].

Zasadami są adenina, guanina, cytozyna oraz uracyl (w RNA) lub tymina (w DNA).

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. S. Cohen, D. Segal. Extrachromosomal circular DNA in eukaryotes: possible involvement in the plasticity of tandem repeats. „Cytogenet Genome Res”. 124 (3–4), s. 327–338, 2009. DOI: 10.1159/000218136. PMID: 19556784. 
  2. A Vaulted Mystery. „The Scientist”, 1.8.2014]
  3. Daryl K. Granner: Struktura i funkcja kwasów nukleinowych. W: Murray K. i in.: Biochemia Harpera. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2006, s. 31. ISBN 83-200-3347-0.
  4. T. Thomson, H. Lin. The Biogenesis and Function of PIWI Proteins and piRNAs: Progress and Prospect. „Annu Rev Cell Dev Biol”. 25, s. 355–376, 2009. DOI: 10.1146/annurev.cellbio.24.110707.175327. PMID: 19575643. 
  5. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Edwards, A.L. i Batey, R.T.. Riboswitches: A Common RNA Regulatory Element. „Nature Education”. 3 (9), s. 9, 2010. 
  6. praca zbiorowa: Biologia : repetytorium dla maturzystów i kandydatów na wyższe uczelnie. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 2006, s. 31. ISBN 83-02-09004-2.
  7. Marzena Popielarska-Konieczna: Słownik szkolny : biologia. Kraków: Wydawnictwo Zielona Sowa, 2003, s. 334. ISBN 83-7389-096-3.

Linki zewnętrzne[edytuj]