ما هي البيورينات وبيريميدينات؟

يشار إلى حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، أو الحمض النووي ، على نطاق واسع باسم "الشفرة الجينية" والأساس لجميع أشكال الحياة كما يعرفها البشر. يوجد في نوى الخلايا حقيقية النواة ، بما في ذلك نوى الخلايا الخاصة بك. مركب مرتبط ، RNA أو ribonucleic acid ، مسؤول عن نقل كود البروتينات المخزنة فيه الحمض النووي إلى جزء الخلية حيث يتم تنفيذ التعليمات الخاصة بصنع البروتينات ( الريبوسوم).

ربما تكون قد رأيت تمثيلًا لخيط DNA أو RNA يتضمن امتدادات من الحروف ، مثل AGCCCTAG... أو UCGGGAUC... يرمز كل حرف من هذه الأحرف الخمسة إلى نيوكليوتيدات مختلفة ، وتأتي النيوكليوتيدات في نوعين أساسيين ، ثقيلان في النيتروجين ويتم تسميتهما على أساس خصائصهما الكيميائية: البيورين و بيريميدين.

هناك أربعة بورينات مهمة في البيولوجيا الجزيئية للإنسان: الأدينين ، الجوانين ، هيبوكسانتين و الزانثين. أول عنصرين من هذه العناصر هما مكونان لكل من DNA و RNA. لم يتم دمج الاثنين الآخرين في أي من الأحماض النووية كمنتجات نهائية ، ولكنهم وسطاء في التفاعلات الكيميائية الحيوية التي يتم فيها تصنيع النيوكليوتيدات البيورين وتفكيكها.

تشمل البيريميدين الأربعة المهمة السيتوزين ، الثايمين ، اليوراسيل و حمض الأوروتيك. الفرق بين الحمض النووي والحمض النووي الريبي هو أن الحمض النووي يحتوي على الثايمين ، بينما يحتوي الحمض النووي الريبي على اليوراسيل في المواقع المقابلة لوضع الثايمين في الحمض النووي.

يتكون البيورين من حلقة مكونة من ستة أعضاء تحتوي على النيتروجين وحلقة مكونة من خمسة أعضاء تحتوي على النيتروجين مرتبطة ببعضها البعض ، مثل مسدس وخماسي مضغوط معًا. تشمل قواعد البيورين في الحمض النووي والحمض النووي الريبي الأدينين والجوانين وبالتالي فهي أفضل القواعد المعروفة لهذه الفئة. يتضمن تخليق البيورين تعديل سكر الريبوز متبوعًا بإضافة المكون الذي يجعل المركب أساسًا.

تحتوي البيريميدينات على حلقة من ستة أعضاء تحتوي على النيتروجين ، مثل البيورينات ، ولكن لا توجد حلقة من خمسة نيتروجين مقابلة. لذلك فإن هذه المركبات لها اسم أطول ولكنها أصغر وأخف وزنًا في العالم المادي.

تشمل قواعد بيريميدين في الحمض النووي السيتوزين والثايمين. تشمل البيريميدين في الحمض النووي الريبي السيتوزين واليوراسيل. تخليق بيريميدين هو عكس تخليق البيورين بطريقة واحدة: القاعدة الحرة مصنوعة أولاً ، ويتم تعديل باقي الجزيء إلى نيوكليوتيد لاحقًا.

الحمض النووي مزدوج الشريطة ، وعندما ينقسم إلى جزأين يستخدم لصنع الحمض النووي الريبي. في الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل ، والذي يشبه السلم عند "فك الارتباط" ، يتزاوج الأدينين (A) مع الثايمين (T) بينما يتزاوج السيتوزين (C) مع الجوانين (G). في RNA ، يأخذ uracil (U) محل T. وبالتالي ، بالنظر إلى أي جزيء واحد ، يتم دائمًا إقران البيورين مع بيريميدين ، وهو أمر منطقي لأن هذا يحافظ على كل زوج بنفس الحجم. سيكون اثنان من البيورينات أكبر بكثير من اثنين من بيريميدين.