Nukleové kyseliny jsou životně důležité pro fungování buněk, a tedy i pro život. Existují dva typy nukleových kyselin, DNA a RNA. Společně sledují dědičné informace v buňce, aby se buňka mohla sama udržovat, růst, vytvářet potomky a provádět jakékoli specializované funkce, které má dělat. Nukleové kyseliny tak řídí informace, díky nimž je každá buňka a každý organismus tím, čím je.
Definice
Nukleové kyseliny jsou makromolekula nacházející se v buňkách. Stejně jako proteiny a polysacharidy, další makromolekuly, jsou nukleové kyseliny dlouhé molekuly složené z mnoha podobných spojených jednotek.
Existují dvě třídy nukleových kyselin: deoxyribonukleová kyselina (DNA) a ribonukleová kyselina (RNA). Každý z nich je tvořen čtyřmi různými nukleotidy - adeninem, cytosinem, guaninem a thyminem v DNA a adeninem, cytosinem, guaninem a uracilem v RNA.
DNA
DNA je dědičná molekula, která udržuje a přenáší informace, které buňky potřebují, aby přežily a vytvořily potomky. Má dvě funkce: replikovat se během dělení buněk a řídit transkripci (tvorbu) RNA. Informace, které obsahuje, se nacházejí v genech, což jsou části podél molekuly DNA, které obsahují „kód“, který buňka používá k vytváření RNA a nakonec proteinů. DNA je dvouvláknová spirála; tato struktura pomáhá bezpečně ukládat informace tím, že v podstatě udržuje dvojitou kopii jejich informací.
RNA
RNA se vytvoří, když buňka „čte“ geny z DNA a vytvoří jejich kopii. RNA může také fungovat jako dědičná molekula, která trvale uchovává informace tak, jak to dělá DNA, ve virech. V nevirových buňkách messenger RNA (mRNA) kopíruje informace z DNA a přináší je do buněčného aparátu pro tvorbu proteinů, ribozomů. Ribosomy využívají informace v RNA jako plány k vytváření proteinů a proteiny plní téměř všechny funkce buňky. Transfer RNA (tRNA) nese aminokyseliny do ribozomů za účelem syntézy proteinů.
Důležitost ve vědě
Nukleové kyseliny jsou jediným způsobem, jakým buňka musí ukládat informace o svých vlastních procesech a přenášet tyto informace na své potomky. Když bylo objeveno, že nukleové kyseliny jsou nositeli dědičné informace, vědci byli schopni vysvětlit mechanismus Darwinovy a Wallaceovy evoluční teorie a Mendelovy teorie genetiky.
Důležitost nemoci
Pochopení toho, jak buňka čte geny a používá je k tvorbě proteinů, vytváří obrovské příležitosti pro pochopení nemoci. Genetická onemocnění se vyskytují, když jsou chyby zavedeny do genů, které DNA nese; tyto chyby vytvářejí vadnou RNA, což vytváří vadné proteiny, které nefungují tak, jak mají. Rakovina je způsobena poškozením DNA nebo interferencí s mechanismy její replikace nebo opravy. Pochopením nukleových kyselin a jejich mechaniky působení můžeme porozumět tomu, jak se choroby vyskytují, a nakonec jak je léčit.