Нуклеиновые кислоты жизненно важны для функционирования клеток и, следовательно, для жизни. Есть два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Вместе они отслеживают наследственную информацию в клетке, чтобы клетка могла поддерживать себя, расти, создавать потомство и выполнять любые специализированные функции, для которых она предназначена. Таким образом, нуклеиновые кислоты контролируют информацию, которая делает каждую клетку и каждый организм тем, чем он является.
Определение
Нуклеиновые кислоты - это макромолекулы, обнаруженные в клетках. Подобно белкам и полисахаридам, другим макромолекулам, нуклеиновые кислоты представляют собой длинные молекулы, состоящие из множества похожих связанных звеньев.
Существует два класса нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Каждый состоит из четырех различных нуклеотидов - аденина, цитозина, гуанина и тимина в ДНК и аденина, цитозина, гуанина и урацила в РНК.
ДНК
ДНК - это наследственная молекула, которая поддерживает и передает информацию, необходимую клеткам для выживания и создания потомства. Он выполняет две функции: реплицировать себя во время деления клетки и управлять транскрипцией (созданием) РНК. Информация, которую он содержит, находится в генах, которые представляют собой участки молекулы ДНК, содержащие «код», который клетка использует для создания РНК и, в конечном итоге, белков. ДНК представляет собой двухцепочечную спираль; эта структура помогает безопасно хранить информацию, по сути сохраняя двойную копию своей информации.
РНК
РНК создается, когда клетка «считывает» гены из ДНК и делает их копию. РНК также может функционировать как наследственная молекула, постоянно храня информацию, как это делает ДНК, в вирусах. В невирусных клетках информационная РНК (мРНК) копирует информацию из ДНК и передает ее механизму клетки для создания белков - рибосомам. Рибосомы используют информацию в РНК как схемы для создания белков, а белки выполняют почти все функции клетки. Трансферная РНК (тРНК) переносит аминокислоты к рибосомам для синтеза белков.
Важность в науке
Нуклеиновые кислоты - единственный способ, которым клетка должна хранить информацию о своих процессах и передавать эту информацию своему потомству. Когда было обнаружено, что нуклеиновые кислоты являются носителями наследственной информации, ученые смогли объяснить механизм теории эволюции Дарвина и Уоллеса и теории генетики Менделя.
Важность болезни
Понимание того, как гены считываются клеткой и используются для создания белков, открывает огромные возможности для понимания болезни. Генетические заболевания возникают, когда ошибки вносятся в гены, несущие ДНК; эти ошибки создают дефектную РНК, которая создает дефектные белки, которые не функционируют должным образом. Рак вызывается повреждением ДНК или вмешательством в механизмы его репликации или восстановления. Понимая нуклеиновые кислоты и механизм их действия, мы можем понять, как возникают заболевания и, в конечном итоге, как их лечить.