Nukleinske kisline so življenjskega pomena za delovanje celic in s tem za življenje. Obstajata dve vrsti nukleinskih kislin, DNA in RNA. Skupaj sledijo dednim informacijam v celici, da se celica lahko vzdržuje, raste, ustvarja potomce in opravlja posebne naloge, za katere je namenjena. Nukleinske kisline tako nadzorujejo informacije, zaradi katerih je vsaka celica in vsak organizem to, kar je.
Definicija
Nukleinske kisline so makromolekula, ki jo najdemo v celicah. Tako kot beljakovine in polisaharidi so tudi druge makromolekule tudi nukleinske kisline dolge molekule, sestavljene iz številnih podobnih povezanih enot.
Obstajata dva razreda nukleinskih kislin: deoksiribonukleinska kislina (DNA) in ribonukleinska kislina (RNA). Vsak je sestavljen iz štirih različnih nukleotidov - adenina, citozina, gvanina in timina v DNK ter adenina, citozina, gvanina in uracila v RNA.
DNK
DNA je dedna molekula, ki ohranja in prenaša informacije, ki jih celice potrebujejo za preživetje in ustvarjanje potomcev. Ima dve funkciji: repliciranje med delitvijo celic in usmerjanje transkripcije (tvorbe) RNA. Informacije, ki jih vsebuje, najdemo v genih, ki so odseki vzdolž molekule DNA, ki vsebujejo "kodo", ki jo celica uporablja za ustvarjanje RNA in nenazadnje beljakovin. DNA je dvoverižna vijačnica; ta struktura pomaga varno hraniti informacije, saj v bistvu ohranja dvojno kopijo svojih informacij.
RNA
RNA nastane, ko celica "bere" gene iz DNK in jih naredi njihovo kopijo. RNA lahko deluje tudi kot dedna molekula in pri virusih trajno hrani informacije, kot to počne DNK. V nevirusnih celicah prenosna RNA (mRNA) kopira informacije iz DNK in jih pripelje do celicinega mehanizma za ustvarjanje proteinov, ribosomov. Podatki v RNA ribozomi uporabljajo kot načrt za ustvarjanje beljakovin, beljakovine pa izvajajo skoraj vse funkcije celice. Transferna RNA (tRNA) prenaša aminokisline v ribosome, da sintetizira beljakovine.
Pomen v znanosti
Nukleinske kisline so edini način, kako mora celica shraniti informacije o svojih procesih in jih posredovati svojim potomcem. Ko so odkrili, da so nukleinske kisline nosilci dednih informacij, so znanstveniki lahko razložiti mehanizem evolucijske teorije Darwina in Wallacea ter Mendelove teorije genetike.
Pomen pri bolezni
Razumevanje, kako celice bere gene in jih uporabljajo za ustvarjanje beljakovin, ustvarja ogromne možnosti za razumevanje bolezni. Genetske bolezni se pojavijo, ko se v gene, ki jih nosi DNA, vnesejo napake; te napake ustvarjajo napačno RNA, ki ustvarja napačne beljakovine, ki ne delujejo tako, kot bi morale. Rak povzroča poškodba DNA ali motenje mehanizmov za njeno razmnoževanje ali popravilo. Z razumevanjem nukleinskih kislin in njihove mehanike delovanja lahko razumemo, kako se pojavijo bolezni in kako jih pozneje pozdraviti.