Нуклеински киселини - функција и болести

Нуклеински киселини се составени од низа индивидуални нуклеотиди за да формираат макромолекули и, како главна компонента на гените во клеточните јадра, се носители на генетски информации и катализираат многу биохемиски реакции.

Индивидуалните нуклеотиди се состојат од фосфат и нуклеобазна компонента, како и молекула на пентозен прстен рибоза или деоксирибоза. Биохемиската ефикасност на нуклеинските киселини не се базира само на нивниот хемиски состав, туку и на нивната секундарна структура, на нивниот тродимензионален аранжман.

Содржина

Кои се нуклеинските киселини?

Градежните блокови на нуклеинските киселини се индивидуални нуклеотиди, секој составен од остаток на фосфат, моносахарид рибоза или деоксирибоза, секој со 5 атоми С распоредени во прстен и една од пет можни нуклеобази. Петте можни нуклеобази се аденин (А), гванин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т) и урацил (У).

Нуклеотидите кои содржат деоксирибоза како шеќерна компонента се споени заедно за да формираат деоксирибонуклеински киселини (ДНК) и нуклеотидите со рибоза како шеќерна компонента се изградени во рибонуклеински киселини (РНК). Урацил како нуклеинска основа се јавува исклучиво во РНК. Урацил го заменува тиминот таму, што може да се најде само во ДНК. Ова значи дека се достапни само 4 различни нуклеотиди за структурата на ДНК и РНК.

На англиски и меѓународен јазик, како и во германски технички написи, кратенките ДНК (дезоксирибонуклеинска киселина) обично се користат наместо ДНК и РНК (рибонуклеинска киселина) наместо РНК. Покрај природно појавуваните нуклеински киселини во форма на ДНК или РНК, во хемијата се развиваат синтетички нуклеински киселини кои како катализатори овозможуваат одредени хемиски процеси.

Анатомија и структура

Почнувајќи од рибозата или деоксирибозата присутна во форма на прстен, секој со 5 атоми на јаглерод, групата на нуклеобаза е поврзана со истиот атом на јаглерод за секој нуклеотид преку Н-гликозидна врска. N-гликозид значи дека соодветниот атом на јаглерод на шеќер е поврзан со NH2 групата на нуклеобазата. Ако атомот С со гликозидната врска е означен како број 1, тогаш - гледајќи во насока на стрелките на часовникот - атомот С со број 3 е поврзан со фосфатната група на следниот нуклеотид преку фосфодиестерска врска, а Ц атомот со бр. 5 Естерифициран со својата „сопствена“ фосфатна група. И нуклеинските киселини, ДНК и РНК се составени од чистокрвни нуклеотиди.

Ова значи дека централните молекули на шеќерот на ДНК нуклеотидите секогаш се состојат од деоксирибоза, а оние на РНК секогаш се состојат од рибоза. Нуклеотидите на одредена нуклеинска киселина се разликуваат само по редоследот на 4-те можни нуклеински бази. ДНК-то може да се смета како тенки ленти кои се извртени и завршени од комплементарниот пандан, така што ДНК-та е обично присутна како двоен спирала. Основните парови аденин и тимин, како и гванин и цитозин се секогаш спроти едни на други.

Функција и задачи

DNS и RNS имаат различни задачи и функции. Додека ДНК не презема никакви функционални задачи, РНК интервенира во различни метаболички процеси. ДНК служи на секоја клетка како централно место за складирање на генетски информации. Ги содржи упатствата за градење на целиот организам и ги прави достапни доколку е потребно.

Структурата на сите протеини се чува во ДНК во форма на аминокиселински низи. Во пракса, кодираните информации во ДНК најпрво се „копираат“ преку процесот на транскрипција и се преведуваат (транскрибираат) во соодветната секвенца на аминокиселини. Сите овие потребни комплексни функции на работа ги вршат специјални рибонуклеински киселини. РНК на тој начин ја презема задачата да формира комплементарна единствена жичка на ДНК во клеточното јадро и да ја транспортира како рибозомална РНК низ нуклеарните пори надвор од клеточното јадро во цитоплазмата до рибозомите, со цел да се соберат и синтетизираат одредени аминокиселини во наменетите протеини.

TRNA (трансфер РНК), која се состои од релативно кратки ланци од околу 70 до 95 нуклеотиди, презема важна задача. TRNA има структура како детелина. Нивната задача е да ги земат аминокиселините обезбедени според кодирањето од ДНК и да ги стават достапни на рибозомите за синтеза на протеини. Некои tRNA се специјализирани во одредени аминокиселини, но други tRNA се одговорни за неколку аминокиселини во исто време.

Можете да ги најдете вашите лекови тука

Болести

Во ретки исклучителни случаи, случајните дефекти можат исто така да доведат до подобра адаптација на поединецот кон условите на животната средина и соодветно да доведат до позитивни ефекти. Репликацијата на ДНК може да доведе до спонтани промени (мутации) во одделни гени (генска мутација) или може да има грешка во распределбата на хромозомите на клетките (мутација на геном). Добро познат пример на мутација на геном е трисомија 21 - позната и како Даунов синдром.

Неповолните услови на животната средина во форма на диета со низок ензим, постојани стресни ситуации, прекумерната изложеност на УВ зрачење го олеснуваат оштетувањето на ДНК, што може да го ослаби имунитетот и да го промовира формирањето на клетките на ракот. Токсичните супстанции исто така можат да ги нарушат разновидните функции на РНК и да доведат до значителни оштетувања.

отече

Баенклер, Х.В., и сор.: Краток учебник интерна медицина. Тиеме Верлаг, Штутгарт 2010 година
Лодиш и сор.: Биологија на молекуларните клетки. 4-то издание, Спектрум Академишер Верлаг, Хајделберг, 2001 година
Neumeister, B. et al.: Клинички упатства за лабораториска дијагностика. Елзевиер/Урбан и Фишер, Минхен 2009 година

Можеби ќе ве интересира

На MedLexi.de не само што објавуваме за здравјето, медицината и велнесот, туку сме и ентузијасти за тековните медицински истражувања и медицинската технологија. Ние со задоволство ги истражуваме сите теми поврзани со човековата благосостојба и неговото здравје и објаснуваме комплексни медицински проблеми со високи новинарски стандарди за пошироката јавност.

Медицинско стручно знаење за нашите предметни области ни помага да подготвиме разбирливо знаење за вашето здравје. Ние истражуваме прашања со iosубопитност, ги проверуваме врз основа на тековните истражувања и исто така разгледуваме дневна медицинска пракса. Ние се гледаме себеси како медијатори на знаењето помеѓу докторот и пациентот.