Nukleinsäuren sind lebenswichtig für die Zellfunktion und damit für das Leben. Es gibt zwei Arten von Nukleinsäuren, DNA und RNA. Gemeinsam verfolgen sie die Erbinformationen in einer Zelle, damit die Zelle sich selbst erhalten, wachsen, Nachkommen zeugen und alle speziellen Funktionen ausführen kann, für die sie gedacht ist. Nukleinsäuren steuern somit die Informationen, die jede Zelle und jeden Organismus zu dem machen, was sie sind.
Definition
Nukleinsäuren sind ein Makromolekül, das in Zellen vorkommt. Wie Proteine und Polysaccharide, die anderen Makromoleküle, sind Nukleinsäuren lange Moleküle, die aus vielen ähnlichen verbundenen Einheiten bestehen.
Es gibt zwei Klassen von Nukleinsäuren: Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Jedes besteht aus vier verschiedenen Nukleotiden – Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin in der DNA und Adenin, Cytosin, Guanin und Uracil in der RNA.
DNA
DNA ist ein erbliches Molekül, das Informationen erhält und überträgt, die Zellen zum Überleben und zur Erzeugung von Nachkommen benötigen. Es hat zwei Funktionen: sich während der Zellteilung zu replizieren und die Transkription (Erzeugung) von RNA zu steuern. Die darin enthaltenen Informationen befinden sich in Genen, das sind Abschnitte entlang des DNA-Moleküls, die einen "Code" enthalten, den die Zelle verwendet, um RNA und schließlich Proteine zu erzeugen. DNA ist eine doppelsträngige Helix; Diese Struktur hilft, Informationen sicher zu speichern, indem sie im Wesentlichen eine doppelte Kopie ihrer Informationen verwaltet.
RNA
RNA entsteht, wenn die Zelle Gene aus der DNA „liest“ und eine Kopie davon anfertigt. RNA kann auch als erbliches Molekül fungieren und Informationen dauerhaft speichern, wie es die DNA in Viren tut. In nicht-viralen Zellen kopiert die Boten-RNA (mRNA) Informationen von der DNA und bringt sie zu der Maschinerie der Zelle zur Bildung von Proteinen, den Ribosomen. Ribosomen verwenden die Informationen in der RNA als Bauplan, um Proteine zu erzeugen, und Proteine übernehmen fast alle Funktionen der Zelle. Transfer-RNA (tRNA) transportiert Aminosäuren zu den Ribosomen, um Proteine zu synthetisieren.
Bedeutung in der Wissenschaft
Nukleinsäuren sind die einzige Möglichkeit einer Zelle, Informationen über ihre eigenen Prozesse zu speichern und an ihre Nachkommen weiterzugeben. Als entdeckt wurde, dass Nukleinsäuren Träger von Erbinformationen sind, konnten Wissenschaftler scientists den Mechanismus der Evolutionstheorie von Darwin und Wallace und der Genetiktheorie von Mendel zu erklären.
Bedeutung bei Krankheiten
Zu verstehen, wie Gene von der Zelle gelesen und zur Bildung von Proteinen verwendet werden, bietet enorme Möglichkeiten zum Verständnis von Krankheiten. Genetische Krankheiten treten auf, wenn Fehler in die Gene eingeführt werden, die die DNA trägt; diese Fehler erzeugen fehlerhafte RNA, die fehlerhafte Proteine erzeugt, die nicht so funktionieren, wie sie sollen. Krebs wird durch DNA-Schäden oder Störungen der Mechanismen für ihre Replikation oder Reparatur verursacht. Indem wir Nukleinsäuren und ihre Wirkungsmechanismen verstehen, können wir verstehen, wie Krankheiten auftreten und schließlich wie sie geheilt werden können.