Deoxyribonucleïnezuur, of DNA, wordt algemeen de "genetische code" genoemd en vormt de basis voor al het leven zoals mensen dat kennen. Het wordt gevonden in de kernen van eukaryote cellen, inclusief die van uzelf. Een verwante verbinding, RNA of ribonucleïnezuur, is verantwoordelijk voor het overdragen van de code voor eiwitten die zijn opgeslagen in DNA naar het deel van de cel waar de instructies voor het maken van eiwitten daadwerkelijk worden uitgevoerd (de ribosoom).
Misschien heb je een afbeelding gezien van een DNA- of RNA-streng met letters, zoals AGCCCTAG... of UCGGGAUC... Elk van deze vijf letters staat voor een ander nucleotide, en nucleotiden zijn er in twee fundamentele typen, zwaar in stikstof en genoemd op basis van hun chemische eigenschappen: purine en pyrimidine.
Purines en pyrimidines in de menselijke biologie
Er zijn vier purines die belangrijk zijn in de menselijke moleculaire biologie: adenine, guanine, hypoxanthine en xanthine. De eerste twee hiervan zijn componenten van zowel DNA als RNA. De andere twee worden niet als eindproduct in nucleïnezuren ingebouwd, maar zijn intermediairs in de biochemische reacties waarin purinenucleotiden worden gesynthetiseerd en afgebroken.
De vier belangrijke pyrimidines omvatten: cytosine, thymine, uracil en orootzuur. Het verschil tussen DNA en RNA is dat DNA thymine bevat, terwijl RNA uracil heeft op locaties die overeenkomen met de plaatsing van de thymine in DNA.
Purine: definitie
Een purine is samengesteld uit een zesdelige stikstofbevattende ring en een vijfdelige stikstofbevattende ring die aan elkaar zijn bevestigd, zoals een zeshoek en een vijfhoek die tegen elkaar zijn gedrukt. Purinebasen in DNA en RNA omvatten adenine en guanine en zijn daarom de bekendste basen van de categorie. Purinesynthese omvat de modificatie van een ribosesuiker gevolgd door de toevoeging van de component die de verbinding tot een base maakt.
Pyrimidine: definitie
Pyrimidinen hebben een stikstofhoudende ring met zes leden, zoals purines, maar geen overeenkomstige vijf-stikstofring. Deze verbindingen hebben daarom een langere naam, maar zijn kleiner en lichter in de fysieke wereld.
Pyrimidinebasen in DNA omvatten cytosine en thymine; pyrimidinen in RNA omvatten cytosine en uracil. Pyrimidinesynthese is op één manier het omgekeerde van purinesynthese: de vrije base wordt eerst gemaakt en de rest van het molecuul wordt later gemodificeerd tot een nucleotide.
Purine- en pyrimidine-koppeling
DNA is dubbelstrengs en wanneer het in twee delen wordt gesplitst, wordt het gebruikt om RNA te maken. In dubbelstrengs DNA, dat eruitziet als een ladder wanneer het wordt "afgewikkeld", paren adenine (A) met thymine (T) terwijl cytosine (C) paren met guanine (G). In RNA neemt uracil (U) de plaats in van T. Dus kijkend over elk molecuul, is een purine altijd gepaard met een pyrimidine, wat logisch is omdat elk paar hierdoor ongeveer even groot blijft. Twee purines zouden veel groter zijn dan twee pyrimidinen.