Ang mga nucleic acid ay nag-iimbak at nagpapadala ng genetic na impormasyon na minana natin mula sa ating mga ninuno. Kung mayroon kang mga anak, ang iyong genetic na impormasyon sa kanilang genome ay muling isasama at isasama sa genetic na impormasyon ng iyong partner. Ang iyong sariling genome ay nadoble sa tuwing nahahati ang bawat cell. Bilang karagdagan, ang mga nucleic acid ay naglalaman ng ilang mga segment na tinatawag na mga gene na responsable para sa synthesis ng lahat ng mga protina sa mga cell. Kinokontrol ng mga katangian ng mga gene ang mga biological na katangian ng iyong katawan.
Pangkalahatang impormasyon
Mayroong dalawang klase ng mga nucleic acid: deoxyribonucleic acid (mas kilala bilang DNA) at ribonucleic acid (mas kilala bilang RNA).
Ang DNA ay isang threadlike chain ng mga gene na kinakailangan para sa paglaki, pag-unlad, buhay at pagpaparami ng lahat ng kilalang buhay na organismo at karamihan sa mga virus.
Ang mga pagbabago sa DNA ng mga multicellular organism ay hahantong sa mga pagbabago sa mga susunod na henerasyon.
Ang DNA ay isang biogenetic substrate,matatagpuan sa lahat ng umiiral na buhay na bagay, mula sa pinakasimpleng buhay na organismo hanggang sa napakaorganisadong mammal.
Maraming viral particle (virion) ang naglalaman ng RNA sa nucleus bilang genetic material. Gayunpaman, dapat itong banggitin na ang mga virus ay nasa hangganan ng animate at inanimate na kalikasan, dahil kung wala ang cellular apparatus ng host ay nananatili silang hindi aktibo.
Makasaysayang background
Noong 1869, ibinukod ni Friedrich Miescher ang nuclei mula sa mga white blood cell at nalaman niyang naglalaman ang mga ito ng mayaman sa phosphorus na substance na tinatawag niyang nuclein.
Natuklasan ni Hermann Fischer ang purine at pyrimidine base sa mga nucleic acid noong 1880s.
Noong 1884, iminungkahi ni R. Hertwig na ang mga nuclein ang may pananagutan sa paghahatid ng mga namamanang katangian.
Noong 1899, nilikha ni Richard Altmann ang terminong "core acid".
At nang maglaon, noong dekada 40 ng ika-20 siglo, natuklasan ng mga siyentipiko na sina Kaspersson at Brachet ang ugnayan sa pagitan ng mga nucleic acid na may protina synthesis.
Nucleotides
Ang polynucleotides ay binuo mula sa maraming nucleotides - mga monomer na magkakaugnay sa mga chain.
Sa istruktura ng mga nucleic acid, ang mga nucleotide ay nakahiwalay, na ang bawat isa ay naglalaman ng:
- Nitrogen base.
- Pentose sugar.
- Phosphate group.
Ang bawat nucleotide ay naglalaman ng nitrogen-containing aromatic base na nakakabit sa isang pentose (five-carbon) saccharide, na, naman, ay nakakabit sa isang phosphoric acid residue. Ang ganitong mga monomer, kapag pinagsama sa bawat isa, ay bumubuo ng polymericmga tanikala. Ang mga ito ay konektado sa pamamagitan ng covalent hydrogen bond na nangyayari sa pagitan ng phosphorus residue ng isang chain at ng pentose sugar ng kabilang chain. Ang mga bono na ito ay tinatawag na mga phosphodiester bond. Ang mga phosphodiester bond ay bumubuo sa phosphate-carbohydrate backbone (skeleton) ng parehong DNA at RNA.
Deoxyribonucleotide
Ating isaalang-alang ang mga katangian ng mga nucleic acid na matatagpuan sa nucleus. Binubuo ng DNA ang chromosome apparatus ng nucleus ng ating mga cell. Ang DNA ay naglalaman ng "mga tagubilin sa software" para sa normal na paggana ng cell. Kapag ang isang cell ay nagpaparami ng sarili nitong uri, ang mga tagubiling ito ay ipinapasa sa bagong cell sa panahon ng mitosis. Ang DNA ay may hitsura ng isang double-stranded macromolecule na pinaikot sa isang double helical thread.
Ang nucleic acid ay naglalaman ng phosphate-deoxyribose saccharide skeleton at apat na nitrogenous base: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) at thymine (T). Sa isang double-stranded helix, ang adenine ay nagpapares sa thymine (A-T), ang guanine ay nagpapares sa cytosine (G-C).
Noong 1953, sina James D. Watson at Francis H. K. Iminungkahi ni Crick ang isang three-dimensional na istraktura ng DNA batay sa low-resolution na X-ray crystallographic na data. Tinukoy din nila ang mga natuklasan ng biologist na si Erwin Chargaff na sa DNA, ang halaga ng thymine ay katumbas ng dami ng adenine, at ang halaga ng guanine ay katumbas ng halaga ng cytosine. Sina Watson at Crick, na nanalo ng Nobel Prize noong 1962 para sa kanilang mga kontribusyon sa agham, ay nagpostulate na ang dalawang hibla ng polynucleotides ay bumubuo ng double helix. Ang mga thread, bagama't magkapareho sila, ay umiikot sa magkasalungat na direksyon.mga direksyon. Ang mga phosphate-carbon chain ay matatagpuan sa labas ng helix, habang ang mga base ay nasa loob, kung saan sila nagbubuklod sa mga base sa kabilang chain sa pamamagitan ng covalent bonds.
Ribonucleotides
Ang RNA molecule ay umiiral bilang isang single-stranded spiral thread. Ang istraktura ng RNA ay naglalaman ng isang phosphate-ribose carbohydrate skeleton at nitrate base: adenine, guanine, cytosine at uracil (U). Kapag nalikha ang RNA sa template ng DNA sa panahon ng transkripsyon, nagpapares ang guanine sa cytosine (G-C) at adenine sa uracil (A-U).
Ang mga fragment ng RNA ay ginagamit upang magparami ng mga protina sa loob ng lahat ng buhay na selula, na nagsisiguro sa kanilang patuloy na paglaki at paghahati.
Mayroong dalawang pangunahing tungkulin ng mga nucleic acid. Una, tinutulungan nila ang DNA sa pamamagitan ng pagsisilbing mga tagapamagitan na nagpapadala ng kinakailangang namamana na impormasyon sa hindi mabilang na mga ribosom sa ating katawan. Ang iba pang pangunahing tungkulin ng RNA ay upang maihatid ang tamang amino acid na kailangan ng bawat ribosome upang makagawa ng bagong protina. Mayroong ilang iba't ibang klase ng RNA.
Ang Messaging RNA (mRNA, o mRNA - template) ay isang kopya ng pangunahing sequence ng isang segment ng DNA na nakuha bilang resulta ng transkripsyon. Ang Messenger RNA ay nagsisilbing tagapamagitan sa pagitan ng DNA at mga ribosom - mga cell organelle na tumatanggap ng mga amino acid mula sa paglilipat ng RNA at ginagamit ang mga ito upang bumuo ng polypeptide chain.
Ina-activate ng Transfer RNA (tRNA) ang pagbabasa ng namamanang data mula sa messenger RNA, na nagreresulta sa proseso ng pagsasalinribonucleic acid - synthesis ng protina. Dinadala rin nito ang tamang mga amino acid kung saan na-synthesize ang protina.
Ang Ribosomal RNA (rRNA) ay ang pangunahing building block ng mga ribosome. Itinatali nito ang template na ribonucleotide sa isang partikular na lugar kung saan posibleng basahin ang impormasyon nito, at sa gayon sinisimulan ang proseso ng pagsasalin.
Ang MiRNA ay maliliit na molekula ng RNA na kumikilos bilang mga regulator ng maraming gene.
Ang mga function ng mga nucleic acid ay lubhang mahalaga para sa buhay sa pangkalahatan at para sa bawat cell sa partikular. Halos lahat ng mga function na ginagawa ng isang cell ay kinokontrol ng mga protina na synthesize gamit ang RNA at DNA. Ang mga enzyme, mga produktong protina, ay pinapagana ang lahat ng mahahalagang proseso: paghinga, panunaw, lahat ng uri ng metabolismo.
Mga pagkakaiba sa pagitan ng istruktura ng mga nucleic acid
| Dezoskiribonucleotide | Ribonucleotide | |
| Function | Pang-matagalang imbakan at paghahatid ng namamanang data | Pagbabago ng impormasyong nakaimbak sa DNA sa mga protina; transportasyon ng mga amino acid. Imbakan ng namamanang data ng ilang virus. |
| Monosaccharide | Deoxyribose | Ribose |
| Structure | Double-stranded spiral shape | Single strand helical shape |
| Nitrate base | T, C, A, G | U, C, G, A |
Mga natatanging katangian ng mga base ng nucleic acid
Adenine at guanine niang kanilang mga katangian ay purines. Nangangahulugan ito na ang kanilang molecular structure ay kinabibilangan ng dalawang fused benzene ring. Ang cytosine at thymine, sa turn, ay nabibilang sa mga pyrimidine, at may isang singsing na benzene. Ang mga monomer ng RNA ay nagtatayo ng kanilang mga kadena gamit ang mga base ng adenine, guanine at cytosine, at sa halip na thymine ay nagdaragdag sila ng uracil (U). Ang bawat isa sa mga base ng pyrimidine at purine ay may sariling natatanging istraktura at mga katangian, sarili nitong hanay ng mga functional na grupo na naka-link sa singsing ng benzene.
Sa molecular biology, ginagamit ang mga espesyal na one-letter abbreviation para tukuyin ang nitrogenous bases: A, T, G, C, o U.
Pentose sugar
Bilang karagdagan sa ibang hanay ng mga nitrogenous base, naiiba ang DNA at RNA monomer sa kanilang pentose sugar. Ang limang-atom na carbohydrate sa DNA ay deoxyribose, habang sa RNA ito ay ribose. Halos magkapareho ang mga ito sa istraktura, na may isang pagkakaiba lamang: ang ribose ay nagdaragdag ng isang hydroxyl group, habang sa deoxyribose ito ay pinalitan ng isang hydrogen atom.
Mga Konklusyon
Sa ebolusyon ng biological species at ang pagpapatuloy ng buhay, ang papel ng mga nucleic acid ay hindi matataya. Bilang mahalagang bahagi ng lahat ng nuclei ng mga buhay na selula, responsable sila para sa pag-activate ng lahat ng mahahalagang prosesong nagaganap sa mga selula.
