Acidet nukleike ruajnë dhe transmetojnë informacionin gjenetik që ne trashëgojmë nga paraardhësit tanë. Nëse keni fëmijë, informacioni juaj gjenetik në gjenomin e tyre do të rikombinohet dhe kombinohet me informacionin gjenetik të partnerit tuaj. Gjenomi juaj dyfishohet sa herë që çdo qelizë ndahet. Përveç kësaj, acidet nukleike përmbajnë segmente të caktuara të quajtura gjene që janë përgjegjëse për sintezën e të gjitha proteinave në qeliza. Vetitë e gjeneve kontrollojnë karakteristikat biologjike të trupit tuaj.
Informacion i përgjithshëm
Ekzistojnë dy klasa të acideve nukleike: acidi deoksiribonukleik (i njohur më mirë si ADN) dhe acidi ribonukleik (i njohur më mirë si ARN).
ADN është një zinxhir gjenesh në formë fije që është i nevojshëm për rritjen, zhvillimin, jetën dhe riprodhimin e të gjithë organizmave të gjallë të njohur dhe shumicës së viruseve.
Ndryshimet në ADN-në e organizmave shumëqelizorë do të çojnë në ndryshime në gjeneratat pasuese.
ADN është një substrat biogjenetik,gjendet në të gjitha gjallesat ekzistuese, nga organizmat e gjallë më të thjeshtë deri te gjitarët shumë të organizuar.
Shumë grimca virale (virione) përmbajnë ARN në bërthamë si material gjenetik. Megjithatë, duhet përmendur se viruset shtrihen në kufirin e natyrës së gjallë dhe të pajetë, pasi pa aparatin qelizor të strehuesit ato mbeten joaktive.
Sfondi historik
Në 1869, Friedrich Miescher izoloi bërthamat nga qelizat e bardha të gjakut dhe zbuloi se ato përmbanin një substancë të pasur me fosfor që ai e quajti nukleinë.
Hermann Fischer zbuloi bazat purine dhe pirimidine në acidet nukleike në vitet 1880.
Në 1884, R. Hertwig sugjeroi se nukleinat janë përgjegjëse për transmetimin e tipareve trashëgimore.
Në vitin 1899, Richard Altmann shpiku termin "acid bërthamë".
Dhe më vonë, në vitet 40 të shekullit të 20-të, shkencëtarët Kaspersson dhe Brachet zbuluan një lidhje midis acideve nukleike me sintezën e proteinave.
Nukleotide
Polinukleotidet janë ndërtuar nga shumë nukleotide - monomere të lidhur së bashku në zinxhirë.
Në strukturën e acideve nukleike, nukleotidet janë të izoluara, secila prej të cilave përmban:
- Bazë azoti.
- Sheqeri pentozë.
- Grupi i fosfatit.
Çdo nukleotid përmban një bazë aromatike që përmban azot të lidhur me një saharid pentozë (pesë karboni), i cili, nga ana tjetër, është i lidhur me një mbetje të acidit fosforik. Monomerë të tillë, kur kombinohen me njëri-tjetrin, formojnë polimerëzinxhirë. Ato janë të lidhura me lidhje kovalente hidrogjenore që ndodhin midis mbetjes së fosforit të një zinxhiri dhe sheqerit pentozë të zinxhirit tjetër. Këto lidhje quhen lidhje fosfodiesterike. Lidhjet fosfodiesterike formojnë shtyllën kurrizore (skeletin) fosfat-karbohidrate të ADN-së dhe ARN-së.
Deoksiribonukleotid
Le të shqyrtojmë vetitë e acideve nukleike të vendosura në bërthamë. ADN-ja formon aparatin kromozom të bërthamës së qelizave tona. ADN-ja përmban "udhëzimet softuerike" për funksionimin normal të qelizës. Kur një qelizë riprodhon llojin e vet, këto udhëzime i kalohen qelizës së re gjatë mitozës. ADN-ja ka pamjen e një makromolekule me dy fije të përdredhur në një fije spirale të dyfishtë.
Acidi nukleik përmban një skelet saharid fosfat-deoksiriboz dhe katër baza azotike: adeninë (A), guaninë (G), citozinë (C) dhe timinë (T). Në një spirale me dy fije, adenina çiftëzohet me timinën (A-T), guanina çiftet me citozinën (G-C).
Në vitin 1953, James D. Watson dhe Francis H. K. Crick propozoi një strukturë tre-dimensionale të ADN-së bazuar në të dhënat kristalografike me rreze X me rezolucion të ulët. Ata gjithashtu iu referuan gjetjeve të biologut Erwin Chargaff se në ADN, sasia e timinës është e barabartë me sasinë e adeninës dhe sasia e guaninës është e barabartë me sasinë e citozinës. Watson dhe Crick, të cilët fituan çmimin Nobel në 1962 për kontributin e tyre në shkencë, supozuan se dy fije polinukleotidesh formojnë një spirale të dyfishtë. Fijet, megjithëse janë identike, rrotullohen në drejtime të kundërta.drejtimet. Zinxhirët fosfat-karbon ndodhen në pjesën e jashtme të spirales, ndërsa bazat shtrihen brenda, ku lidhen me bazat në zinxhirin tjetër nëpërmjet lidhjeve kovalente.
Ribonukleotide
Molekula e ARN-së ekziston si një fije spirale me një fije floku. Struktura e ARN-së përmban një skelet fosfat-ribozë karbohidrate dhe baza nitrat: adeninë, guaninë, citozinë dhe uracil (U). Kur ARN krijohet në shabllonin e ADN-së gjatë transkriptimit, guanina çiftëzohet me citozinën (G-C) dhe adenina me uracilin (A-U).
Fragmentet ARN përdoren për të riprodhuar proteinat brenda të gjitha qelizave të gjalla, gjë që siguron rritjen dhe ndarjen e tyre të vazhdueshme.
Ka dy funksione kryesore të acideve nukleike. Së pari, ato ndihmojnë ADN-në duke shërbyer si ndërmjetës që transmetojnë informacionin e nevojshëm trashëgues në ribozomet e panumërta në trupin tonë. Funksioni tjetër kryesor i ARN-së është të japë aminoacidin e duhur që i nevojitet çdo ribozomi për të krijuar një proteinë të re. Ka disa klasa të ndryshme të ARN-së.
ARN-ja e mesazheve (mRNA, ose mRNA - shabllon) është një kopje e sekuencës bazë të një segmenti ADN-je të marrë si rezultat i transkriptimit. ARN-ja e dërguar shërben si ndërmjetës midis ADN-së dhe ribozomeve - organelet qelizore që pranojnë aminoacide nga ARN-ja e transferimit dhe i përdorin ato për të ndërtuar një zinxhir polipeptid.
ARN-ja e transferimit (tRNA) aktivizon leximin e të dhënave trashëgimore nga ARN-ja e dërguar, duke rezultuar në procesin e përkthimitacidi ribonukleik - sinteza e proteinave. Ai gjithashtu transporton aminoacidet e duhura atje ku sintetizohet proteina.
ARN ribozomale (rARN) është blloku kryesor ndërtues i ribozomeve. Ai lidh ribonukleotidin shabllon në një vend të caktuar ku është e mundur të lexohet informacioni i tij, duke filluar kështu procesin e përkthimit.
MiRNA janë molekula të vogla të ARN-së që veprojnë si rregullatorë të shumë gjeneve.
Funksionet e acideve nukleike janë jashtëzakonisht të rëndësishme për jetën në përgjithësi dhe për secilën qelizë në veçanti. Pothuajse të gjitha funksionet që kryen një qelizë rregullohen nga proteinat e sintetizuara duke përdorur ARN dhe ADN. Enzimat, produktet proteinike, katalizojnë të gjitha proceset jetësore: frymëmarrjen, tretjen, të gjitha llojet e metabolizmit.
Dallimet midis strukturës së acideve nukleike
| Dezoskiribonukleotidi | Ribonukleotidi | |
| Funksion | Ruajtja dhe transmetimi afatgjatë i të dhënave trashëgimore | Transformimi i informacionit të ruajtur në ADN në proteina; transporti i aminoacideve. Ruajtja e të dhënave trashëgimore të disa viruseve. |
| Monosakarid | Deoksiribozë | Ribose |
| Struktura | Formë spirale me dy fije | Formë spirale me një fillesë |
| Bazat nitrate | T, C, A, G | U, C, G, A |
Vetitë dalluese të bazave të acidit nukleik
Adeninë dhe guaninë ngavetitë e tyre janë purinat. Kjo do të thotë se struktura e tyre molekulare përfshin dy unaza të shkrira të benzenit. Citozina dhe timina, nga ana tjetër, i përkasin pirimidinave dhe kanë një unazë benzeni. Monomerët e ARN-së ndërtojnë zinxhirët e tyre duke përdorur bazat e adeninës, guaninës dhe citozinës, dhe në vend të timinës ata shtojnë uracil (U). Secila prej bazave të pirimidinës dhe purinës ka strukturën dhe vetitë e veta unike, grupin e vet të grupeve funksionale të lidhura me unazën e benzenit.
Në biologjinë molekulare, shkurtesat speciale me një shkronjë përdoren për të treguar bazat azotike: A, T, G, C ose U.
Sheqer pentozë
Përveç një grupi të ndryshëm bazash azotike, monomerët e ADN-së dhe ARN-së ndryshojnë në sheqerin e tyre pentozë. Karbohidrati me pesë atome në ADN është deoksiriboza, ndërsa në ARN është riboza. Ato janë pothuajse identike në strukturë, me vetëm një ndryshim: riboza shton një grup hidroksil, ndërsa në deoksiribozë zëvendësohet nga një atom hidrogjeni.
Përfundime
Në evolucionin e specieve biologjike dhe në vazhdimësinë e jetës, roli i acideve nukleike nuk mund të mbivlerësohet. Si pjesë përbërëse e të gjitha bërthamave të qelizave të gjalla, ato janë përgjegjëse për aktivizimin e të gjitha proceseve jetësore që ndodhin në qeliza.
