Nukleinske kiseline su vitalne za funkcioniranje stanica, a time i za život. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina, DNA i RNA. Zajedno prate nasljedne informacije u stanici kako bi se stanica mogla održavati, rasti, stvarati potomstvo i obavljati sve specijalizirane funkcije za koje je namijenjena. Nukleinske kiseline tako kontroliraju informacije koje čine svaku stanicu i svaki organizam onim što jesu.
Definicija
Nukleinske kiseline su makromolekula koja se nalazi u stanicama. Poput bjelančevina i polisaharida, ostale makromolekule, nukleinske kiseline su duge molekule sastavljene od mnogih sličnih povezanih jedinica.
Postoje dvije klase nukleinskih kiselina: deoksiribonukleinska kiselina (DNA) i ribonukleinska kiselina (RNA). Svaki se sastoji od četiri različita nukleotida - adenin, citozin, gvanin i timin u DNA, te adenin, citozin, gvanin i uracil u RNA.
DNA
DNA je nasljedna molekula koja održava i prenosi informacije koje su stanicama potrebne kako bi preživjele i stvorile potomstvo. Ima dvije funkcije: replicirati se tijekom diobe stanica i usmjeravati transkripciju (stvaranje) RNA. Informacije koje sadrži nalaze se u genima, koji su dijelovi duž molekule DNA koji sadrže "kod" koji stanica koristi za stvaranje RNA i, u konačnici, proteina. DNA je dvolančana spirala; ova struktura pomaže u sigurnom pohranjivanju informacija, u biti zadržavajući dvostruku kopiju njihovih podataka.
RNK
RNA nastaje kada stanica "čita" gene iz DNK i napravi ih kopiju. RNA također može funkcionirati kao nasljedna molekula, čuvajući informacije trajno na način na koji to čini DNA, u virusima. U nevirusnim stanicama, glasnička RNA (mRNA) kopira podatke iz DNA i dovodi ih u stanični stroj za stvaranje proteina, ribosoma. Ribosomi koriste informacije u RNA kao nacrte za stvaranje proteina, a proteini izvršavaju gotovo sve funkcije stanice. Transfer RNA (tRNA) prenosi aminokiseline u ribosome kako bi sintetizirao proteine.
Važnost u znanosti
Nukleinske kiseline jedini su način na koji stanica mora pohraniti informacije o vlastitim procesima i prenijeti ih svojim potomcima. Kada je otkriveno da su nukleinske kiseline nositelji nasljednih informacija, znanstvenici su to uspjeli objasniti mehanizam Darwinove i Wallaceove teorije evolucije i Mendelove teorije genetike.
Važnost u bolesti
Razumijevanje kako gene čitaju stanice i koriste ih za stvaranje proteina stvara ogromne mogućnosti za razumijevanje bolesti. Genetske bolesti nastaju kada se pogreške unesu u gene koji DNK nosi; te pogreške stvaraju neispravnu RNA koja stvara neispravne proteine koji ne funkcioniraju onako kako bi trebali. Rak je uzrokovan oštećenjem DNA ili ometanjem mehanizama njegove replikacije ili popravka. Razumijevanjem nukleinskih kiselina i njihove mehanike djelovanja možemo razumjeti kako se bolesti javljaju i, na kraju, kako ih izliječiti.