Nukleinsyrer er avgjørende for cellefunksjon, og derfor for livet. Det er to typer nukleinsyrer, DNA og RNA. Sammen holder de oversikt over arvelig informasjon i en celle slik at cellen kan opprettholde seg selv, vokse, skape avkom og utføre spesialiserte funksjoner den er ment å gjøre. Nukleinsyrer kontrollerer således informasjonen som gjør hver celle og enhver organisme til hva den er.
Definisjon
Nukleinsyrer er et makromolekyl som finnes i celler. Som proteiner og polysakkarider, de andre makromolekylene, er nukleinsyrer lange molekyler som består av mange lignende sammenkoblede enheter.
Det er to klasser av nukleinsyrer: deoksyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). Hver består av fire forskjellige nukleotider - adenin, cytosin, guanin og tymin i DNA, og adenin, cytosin, guanin og uracil i RNA.
DNA
DNA er et arvelig molekyl som vedlikeholder og overfører informasjon som celler trenger for å overleve og skape avkom. Den har to funksjoner: å replikere seg selv under celledeling, og å dirigere transkripsjon (dannelse) av RNA. Informasjonen den inneholder finnes i gener, som er seksjoner langs DNA-molekylet som inneholder en "kode" som cellen bruker til å lage RNA og til slutt proteiner. DNA er en dobbeltstrenget helix; denne strukturen hjelper med å lagre informasjon trygt ved i hovedsak å opprettholde en dobbel kopi av informasjonen.
RNA
RNA opprettes når cellen "leser" gener fra DNA og lager en kopi av dem. RNA kan også fungere som et arvelig molekyl, og lagrer informasjon permanent slik DNA gjør, i virus. I ikke-virale celler kopierer messenger RNA (mRNA) informasjon fra DNA og bringer den til cellens maskineri for å lage proteiner, ribosomene. Ribosomer bruker informasjonen i RNA som tegninger for å lage proteiner, og proteiner utfører nesten alle cellens funksjoner. Transfer RNA (tRNA) bærer aminosyrer til ribosomene for å syntetisere proteiner.
Viktigheten i vitenskap
Nukleinsyrer er den eneste måten en celle har å lagre informasjon om sine egne prosesser og å overføre informasjonen til sine avkom. Da det ble oppdaget at nukleinsyrer var bærere av arvelig informasjon, kunne forskere å forklare mekanismen for Darwin og Wallaces evolusjonsteori og Mendels teori om genetikk.
Viktigheten av sykdom
Å forstå hvordan gener blir lest av cellen og brukt til å skape proteiner skaper enorme muligheter for å forstå sykdom. Genetiske sykdommer oppstår når feil blir introdusert i genene som DNA bærer; disse feilene skaper mangelfullt RNA, som skaper defekte proteiner som ikke fungerer slik de skal. Kreft er forårsaket av skade på DNA eller interferens med mekanismene for replikering eller reparasjon. Ved å forstå nukleinsyrer og deres virkningsmekanikk, kan vi forstå hvordan sykdommer oppstår og til slutt hvordan vi kan kurere dem.