Нуклеїнові кислоти життєво необхідні для функціонування клітин, а отже, і для життя. Існує два типи нуклеїнових кислот - ДНК і РНК. Разом вони відстежують спадкову інформацію в клітині, щоб клітина могла підтримувати себе, рости, створювати потомство та виконувати будь-які спеціалізовані функції, які вона повинна робити. Таким чином, нуклеїнові кислоти контролюють інформацію, яка робить кожну клітину і кожен організм тим, що вона є.
Визначення
Нуклеїнові кислоти - це макромолекула, що міститься в клітинах. Як і білки та полісахариди, інші макромолекули, нуклеїнові кислоти - це довгі молекули, що складаються з багатьох подібних пов'язаних одиниць.
Існує два класи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) і рибонуклеїнова кислота (РНК). Кожен складається з чотирьох різних нуклеотидів - аденіну, цитозину, гуаніну та тиміну в ДНК та аденину, цитозину, гуаніну та урацилу в РНК.
ДНК
ДНК - це спадкова молекула, яка підтримує та передає інформацію, необхідну клітинам для виживання та створення потомства. Він має дві функції: реплікація під час поділу клітини та пряма транскрипція (створення) РНК. Інформація, яку вона містить, міститься в генах, які є ділянками вздовж молекули ДНК, що містять "код", який клітина використовує для створення РНК і, зрештою, білків. ДНК - це дволанцюгова спіраль; ця структура допомагає безпечно зберігати інформацію, по суті зберігаючи подвійну копію її інформації.
РНК
РНК створюється, коли клітина "зчитує" гени з ДНК і робить їх копію. РНК також може функціонувати як спадкова молекула, зберігаючи інформацію постійно, як це робить ДНК, у вірусах. У невірусних клітинах РНК-месенджер (мРНК) копіює інформацію з ДНК і передає її до клітинного механізму для створення білків - рибосом. Рибосоми використовують інформацію в РНК як креслення для створення білків, а білки виконують майже всі функції клітини. Трансфертна РНК (тРНК) переносить амінокислоти в рибосоми для синтезу білків.
Значення в науці
Нуклеїнові кислоти - єдиний спосіб, яким клітина повинна зберігати інформацію про власні процеси та передавати цю інформацію своїм нащадкам. Коли було виявлено, що нуклеїнові кислоти є носіями спадкової інформації, вчені змогли пояснити механізм теорії еволюції Дарвіна та Уоллеса та теорії генетики Менделя.
Значення хвороби
Розуміння того, як гени зчитуються клітиною та використовуються для створення білків, створює величезні можливості для розуміння хвороби. Генетичні захворювання виникають, коли помилки вводяться в гени, які несе ДНК; ці помилки створюють дефектну РНК, яка створює дефектні білки, які не функціонують належним чином. Рак викликаний пошкодженням ДНК або втручанням у механізми її реплікації або відновлення. Розуміючи нуклеїнові кислоти та їх механіку дії, ми можемо зрозуміти, як виникають хвороби і, зрештою, як їх вилікувати.