Deoksiribonukleorūgštis (DNR) ir ribonukleino rūgštis (RNR) yra dvi gamtoje randamos nukleorūgštys. Savo ruožtu nukleorūgštys yra viena iš keturių „gyvybės molekulių“ arba biomolekulių. Kiti yra baltymai, angliavandeniai ir lipidai. Nukleorūgštys yra vienintelės biomolekulės, kurių negalima metabolizuoti, kad susidarytų adenozino trifosfatas (ATP, ląstelių „energijos valiuta“).
Tiek DNR, tiek RNR perduoda cheminę informaciją beveik identiško ir logiškai nesudėtingo genetinio kodo pavidalu. DNR yra pradininkas priemonės ir priemonės, kuriomis ji perduodama kitoms ląstelių ir visų organizmų kartoms. RNR yra konvejeris instrukcijos davėjo pranešimo surinkimo linijos darbuotojams.
Nors DNR yra tiesiogiai atsakinga už pasiuntinio RNR (iRNR) sintezė procese, vadinamame transkripcija, DNR taip pat remiasi RNR tinkamai veikiančia, kad perduotų savo nurodymus ląstelių ribosomoms. Todėl galima sakyti, kad nukleorūgščių DNR ir RNR yra sukūrusios tarpusavio priklausomybę, kurios yra gyvybiškai svarbios gyvenimo misijai.
Nukleino rūgštys: apžvalga
Nukleino rūgštys yra ilgi polimerai, sudaryti iš atskirų elementų, vadinamų nukleotidai. Kiekvienas nukleotidas susideda iš trijų atskirų atskirų elementų: nuo vieno iki trijų fosfatų grupės, a ribozės cukrus ir vienas iš keturių galimų azoto bazės.
Prokariotuose, kuriuose nėra ląstelės branduolio, tiek DNR, tiek RNR citoplazmoje randamos laisvos. Eukariotuose, kurie turi ląstelės branduolį, taip pat turi daugybę specializuotų organelės, DNR daugiausia randama branduolyje. Tačiau jį taip pat galima rasti mitochondrijose ir augaluose chloroplastų viduje.
Tuo tarpu eukariotinė RNR randama branduolyje ir citoplazmoje.
Kas yra nukleotidai?
A nukleotidas yra monomerinis nukleorūgšties vienetas, be kitų ląstelių funkcijų. Nukleotidą sudaro a penkių anglių (pentozės) cukrus penkių atomų vidinio žiedo formatu - nuo vieno iki trijų fosfatų grupės ir a azoto bazė.
DNR yra keturios galimos bazės: adeninas (A) ir guaninas (G), kurie yra purinai, ir citozinas (C) ir timinas (T), kurie yra pirimidinai. RNR taip pat yra A, G ir C, bet pakaitalai uracilas (U) - timinas.
Nukleorūgštyse visi nukleotidai turi vieną fosfatų grupę, kuri yra bendra su kitu nukleotidu rūgšties grandinėje. Tačiau laisvieji nukleotidai gali turėti daugiau.
Žinomiausia, kad adenozino difosfatas (ADP) ir adenozino trifosfatas (ATP) kiekvieną sekundę jūsų organizme dalyvauja nesuskaičiuojamoje medžiagų apykaitos reakcijoje.
DNR struktūra vs. RNR
Kaip pažymėta, nors DNR ir RNR kiekvienoje yra dvi purino azoto bazės ir dvi azoto pirimidino bazės ir jose yra tos pačios purino bazės (A ir G) ir viena iš tų pačių pirimidino bazių (C), jie skiriasi tuo, kad DNR T yra antroji pirimidino bazė, o RNR turi U, bet kiekviena vieta T atsiras DNR.
Purinai yra didesni nei juose esantys pirimidinai du sujungė azoto turinčius žiedus su vienas pirimidinuose. Tai turi įtakos fizinei formai, kuria DNR egzistuoja gamtoje: ji yra dvigubas, ir, konkrečiai, yra a dviguba spiralė. Sruogos sujungiamos pirimidino ir purino bazėmis ant gretimų nukleotidų; jei būtų sujungti du purinai arba du pirimidinai, tarpai būtų atitinkamai per dideli arba du maži.
Kita vertus, RNR yra viengrandis.
Ribozės cukrus DNR yra dezoksiribozė kadangi RNR yra ribozė. Dezoksiribozė yra identiška ribozei, išskyrus tai, kad 2-anglies padėtyje esanti hidroksilo (-OH) grupė buvo pakeista vandenilio atomu.
Pagrindo ir poros sujungimas nukleino rūgštimis
Kaip pažymėta, nukleino rūgštyse purino bazės turi prisijungti prie pirimidino bazių, kad susidarytų stabili dvigrandė (galiausiai dvigubos spiralės) molekulė. Bet iš tikrųjų jis yra konkretesnis. Purinas A jungiasi su pirimidinu T (arba U) ir tik su juo, o purinas G - ir tik su pirimidinu C.
Tai reiškia, kad žinodami DNR grandinės bazinę seką, galite nustatyti tikslią jos bazinę seką papildoma (partnerio) kryptis. Pagalvokite apie vienas kitą papildančias sruogas kaip inversijas arba fotografinius neigiamus dalykus.
Pvz., Jei turite DNR grandinę su bazine ATTGCCATATG seka, galite padaryti išvadą, kad atitinkama papildoma DNR grandinė turi turėti bazinę TAACGGTATAC seką.
RNR sruogos yra viena grandinė, tačiau jos yra įvairių formų, skirtingai nei DNR. Be to iRNR, kiti du pagrindiniai RNR tipai yra ribosominė RNR (rRNR) ir perkelti RNR (tRNR).
DNR vaidmuo vs. RNR baltymų sintezėje
Tiek DNR, tiek RNR yra genetinė informacija. Tiesą sakant, mRNR yra ta pati informacija kaip ir DNR, iš kurios ji buvo pagaminta transkripcijos metu, tačiau kitokia chemine forma.
Kai DNR naudojama kaip šablonas, kad padarytų mRNR transkripcijos metu a branduolyje eukariotinė ląstelė, jis sintetina grandinę, kuri yra komplementarios DNR grandinės RNR analogas. Kitaip tariant, jame yra ribozės, o ne dezoksiribozės, o ten, kur DNR būtų T, ten yra U.
Per transkripcija, sukurtas santykinai riboto ilgio produktas. Šioje MRNR grandinėje paprastai yra genetinė informacija apie vieną unikalų baltymų produktą.
Kiekviena trijų paeiliui esančių iRNR bazių juosta gali skirtis 64 skirtingais būdais - keturių skirtingų bazių kiekvienoje vietoje rezultatas pakeltas į trečiąją galią, kad būtų atsižvelgta į visas tris dėmes. Kaip atsitinka, kiekvieną iš 20 aminorūgščių, iš kurių ląstelės kuria baltymus, koduoja būtent tokia mRNR bazių triada, vadinama tripleto kodonas.
Vertimas „Ribosome“
Po to, kai transkripcijos metu DNR sintezuoja iRNR, nauja molekulė juda iš branduolio į citoplazmą, eidama per branduolio membraną per branduolio porą. Tada jis sujungia jėgas su ribosoma, kuri tik susideda iš dviejų subvienetų, vieno didelio ir kito mažo.
Ribosomos yra vertimasarba informacijos, esančios MRNR, naudojimas atitinkamo baltymo gamybai.
Transliacijos metu, kai iRNR grandinė „dokuoja“ ant ribosomos, aminorūgštis, atitinkanti tris eksponuojamas nukleotidų bazes - tai yra tripleto kodoną, tRNR perkeliama į regioną. Kiekvienai iš 20 aminorūgščių yra tRNR potipis, todėl šis pernešimo procesas yra tvarkingesnis.
Tinkamą aminorūgštį prijungus prie ribosomos, ji greitai perkeliama į netoliese esančią ribosomų vietą, kur polipeptidas, arba auganti aminorūgščių grandinė prieš kiekvieną naują priedą, yra baigiama.
Pačios ribosomos susideda iš maždaug vienodo baltymų ir rRNR mišinio. Du subvienetai egzistuoja kaip atskiri subjektai, išskyrus atvejus, kai jie aktyviai sintetina baltymus.
Kiti DNR ir RNR skirtumai
DNR molekulės yra žymiai ilgesnės nei RNR molekulės; iš tiesų, viena DNR molekulė sudaro visos chromosomos genetinę medžiagą, skaičiuojanti tūkstančius genų. Be to, tai, kad jie apskritai yra atskirti į chromosomas, liudija jų lyginamąją masę.
Nors RNR yra kuklesnio profilio, funkciniu požiūriu ji iš tikrųjų yra įvairesnė iš dviejų molekulių. Be to, kad RNR atsiranda tRNR, mRNR ir rRNR formose, kai kuriose situacijose, pavyzdžiui, baltymų transliacijos metu, ji taip pat gali veikti kaip katalizatorius (reakcijų stipriklis).
