Nukleīnskābes ir vitāli nepieciešamas šūnu darbībai un līdz ar to arī dzīvībai. Ir divu veidu nukleīnskābes - DNS un RNS. Kopā viņi seko iedzimtai informācijai šūnā, lai šūna varētu sevi uzturēt, augt, radīt pēcnācējus un veikt jebkuras specializētas funkcijas, kurām tas ir paredzēts. Tādējādi nukleīnskābes kontrolē informāciju, kas padara katru šūnu un organismu par tādu, kāds tas ir.
Definīcija
Nukleīnskābes ir makromolekula, kas atrodas šūnās. Tāpat kā olbaltumvielas un polisaharīdi, arī citi makromolekulas, nukleīnskābes ir garas molekulas, kas sastāv no daudzām līdzīgām saistītām vienībām.
Ir divas nukleīnskābju klases: dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābe (RNS). Katrs sastāv no četriem dažādiem nukleotīdiem - adenīna, citozīna, guanīna un timīna DNS un adenīna, citozīna, guanīna un uracila RNS.
DNS
DNS ir iedzimta molekula, kas uztur un pārraida informāciju, kas šūnām nepieciešama izdzīvošanai un pēcnācēju radīšanai. Tam ir divas funkcijas: reproducēt sevi šūnu dalīšanās laikā un vadīt RNS transkripciju (izveidi). Tajā esošā informācija ir atrodama gēnos, kas ir sekcijas gar DNS molekulu, kas satur "kodu", ko šūna izmanto RNS un galu galā olbaltumvielu veidošanai. DNS ir divvirzienu spirāle; šī struktūra palīdz droši uzglabāt informāciju, būtībā saglabājot tās informācijas dubultkopiju.
RNS
RNS rodas, kad šūna "nolasa" gēnus no DNS un izveido to kopiju. RNS var darboties arī kā iedzimta molekula, pastāvīgi uzglabājot informāciju vīrusos, kā to dara DNS. Nenovīrusu šūnās kurjera RNS (mRNS) kopē informāciju no DNS un nogādā to šūnas mašīnās, lai radītu olbaltumvielas, ribosomas. Ribosomas izmanto RNS informāciju kā rasējumus olbaltumvielu radīšanai, un olbaltumvielas veic gandrīz visas šūnas funkcijas. Transfer RNS (tRNS) nes aminoskābes uz ribosomām, lai sintezētu olbaltumvielas.
Nozīme zinātnē
Nukleīnskābes ir vienīgais veids, kā šūnai ir jāuzglabā informācija par saviem procesiem un jāpārraida šī informācija pēcnācējiem. Kad tika atklāts, ka nukleīnskābes ir iedzimtas informācijas nesēji, zinātnieki to spēja izskaidrot Darvina un Volesa evolūcijas teorijas un Mendela ģenētikas teorijas mehānismu.
Nozīme slimībās
Izpratne par to, kā šūna lasa gēnus un tos izmanto olbaltumvielu radīšanai, rada milzīgas iespējas izprast slimības. Ģenētiskās slimības rodas, ja DNS saturošajos gēnos tiek ievadītas kļūdas; šīs kļūdas rada kļūdainu RNS, kas rada kļūdainus proteīnus, kas nedarbojas tā, kā viņiem vajadzētu rīkoties. Vēzi izraisa DNS bojājumi vai iejaukšanās tās replikācijas vai labošanas mehānismos. Izprotot nukleīnskābes un to darbības mehāniku, mēs varam saprast, kā notiek slimības, un galu galā - kā tās izārstēt.