Kyselina deoxyribonukleová alebo DNA sa všeobecne označuje ako „genetický kód“ a základ pre celý život, ako ho ľudia poznajú. Nachádza sa v jadrách eukaryotických buniek, vrátane vašich vlastných. Príbuzná zlúčenina, RNA alebo kyselina ribonukleová, je zodpovedná za prenos kódu pre proteíny uložené v DNA do časti bunky, kde sa skutočne vykonávajú pokyny na výrobu bielkovín (ďalej len ribozóm).
Možno ste videli vyobrazenie reťazca DNA alebo RNA, ktoré obsahuje úseky písmen, ako napríklad AGCCCTAG... alebo UCGGGAUC... Každé z týchto piatich písmen predstavuje iný nukleotid a nukleotidy pochádzajú z dvoch základných typov, ktoré sú ťažké v dusíku a sú pomenované na základe svojich chemických vlastností: purín a pyrimidín.
Puríny a pyrimidíny v biológii človeka
V molekulárnej biológii človeka sú dôležité štyri puríny: adenín, guanín, hypoxantín a xantín. Prvé dva z nich sú zložkami DNA aj RNA. Ďalšie dva nie sú inkorporované do žiadnych nukleových kyselín ako konečné produkty, ale sú sprostredkovateľmi v biochemických reakciách, pri ktorých sa syntetizujú a štiepia purínové nukleotidy.
Medzi štyri dôležité pyrimidíny patrí cytozín, tymín, uracil a kyselina orotová. Rozdiel medzi DNA a RNA spočíva v tom, že DNA obsahuje tymín, zatiaľ čo RNA obsahuje uracil v miestach zodpovedajúcich umiestneniu tymínu v DNA.
Purín: definícia
Purín sa skladá zo šesťčlenného kruhu obsahujúceho dusík a päťčlenného kruhu obsahujúceho dusík, ktoré sú spojené ako šesťuholník a päťuholník. Purínové bázy v DNA a RNA zahŕňajú adenín a guanín, a preto sú najznámejšími bázami v tejto kategórii. Syntéza purínov zahrnuje modifikáciu ribózového cukru, po ktorej nasleduje pridanie zložky, ktorá robí zo zlúčeniny bázu.
Pyrimidín: definícia
Pyrimidíny majú šesťčlenný kruh obsahujúci dusík, ako sú puríny, ale žiadny zodpovedajúci päťdusíkový kruh. Tieto zlúčeniny majú preto dlhší názov, ale vo fyzickom svete sú menšie a ľahšie.
Pyrimidínové zásady v DNA zahŕňajú cytozín a tymín; pyrimidíny v RNA zahŕňajú cytozín a uracil. Syntéza pyrimidínu je opakom purínovej syntézy jedným spôsobom: najskôr sa vytvorí voľná báza a zvyšok molekuly sa neskôr modifikuje na nukleotid.
Párovanie purínu a pyrimidínu
DNA je dvojvláknová a po rozdelení na dve časti sa používa na výrobu RNA. V dvojvláknovej DNA, ktorá pri „odmotaní“ vyzerá ako rebrík, sa adenín (A) páruje s tymínom (T), zatiaľ čo cytozín (C) sa spája s guanínom (G). V RNA je miesto T. uracil (U). Takže pri pohľade na ktorúkoľvek z molekúl je purín vždy spárovaný s pyrimidínom, čo dáva zmysel, pretože to udržuje každý pár približne rovnakej veľkosti. Dva puríny by boli oveľa väčšie ako dva pyrimidíny.