- Wat zijn nucleïnezuren?
- Nucleïnezuursoorten
- Functie van nucleïnezuren
- Structuur van nucleïnezuren
- Belang van nucleïnezuren
We leggen uit wat nucleïnezuren DNA en RNA zijn, hun moleculaire structuur, hun functies en hun belang voor levende wezens.
Wat zijn nucleïnezuren?
Nucleïnezuren zijn macromoleculen of polymeren biologische stoffen aanwezig in cellen van de levende wezens, dat wil zeggen, lange moleculaire ketens die bestaan uit zich herhalende kleinere stukjes (monomeren). In dit geval zijn het nucleotidepolymeren verbonden door fosfodiesterbindingen.
Er zijn twee soorten nucleïnezuur bekend: DNA en RNA. Afhankelijk van hun type kunnen ze meer of minder groot, meer of minder complex zijn, en ze kunnen verschillende vormen aannemen.
Deze macromoleculen bevinden zich in alle cellen (in de celkern in het geval van eukaryoten, of in de nucleoïde in het geval van prokaryoten). Zelfs infectieuze agentia zo eenvoudig als virus Deze macromoleculen zijn stabiel, omvangrijk en primordiaal.
Nucleïnezuren werden eind 19e eeuw ontdekt door Johan Friedrich Miescher (1844-1895). Deze Zwitserse arts isoleerde uit de kern van verschillende cellen een zure stof die hij aanvankelijk noemde nucleïne, maar dat bleek het eerste onderzochte nucleïnezuur te zijn.
Dankzij dit konden latere wetenschappers de vorm, structuur en functie van DNA en RNA bestuderen en begrijpen, waardoor het wetenschappelijke begrip van de overdracht van de leven.
Nucleïnezuursoorten
Nucleïnezuren kunnen van twee soorten zijn: Desoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). Ze verschillen door:
- Zijn biochemische functies. Terwijl men dient als een "container" van de Genetische informatie, de andere dient om uw instructies te transcriberen.
- Zijn chemische samenstelling. Elk omvat een molecuul van pentosesuiker (deoxyribose voor DNA en ribose voor RNA), en een iets andere reeks stikstofbasen (adenine, guanine, cytosine en thymine in DNA; adenine, guanine, cytosine en uracil in RNA).
- Zijn structuur. Terwijl DNA een dubbelstrengs helix (dubbele helix) is, is RNA enkelstrengs en lineair.
Functie van nucleïnezuren
Nucleïnezuren dienen, op hun respectieve en specifieke manier, voor de opslag, lezing en transcriptie van het genetische materiaal in de cel.
Bijgevolg grijpen ze in in de processen van constructie (synthese) van eiwit binnen in de cel. Dit proces vindt plaats wanneer de cel produceert enzymen, hormonen en andere peptiden die essentieel zijn voor het onderhoud van het lichaam.
Aan de andere kant nemen nucleïnezuren ook deel aan celreplicatie, dat wil zeggen, het genereren van nieuwe cellen in het lichaam en in de reproductie van het volledige individu, aangezien geslachtscellen de helft van het volledige genoom (DNA) van elke ouder bezitten.
DNA codeert alle genetische informatie van het organisme via zijn nucleotidesequentie. In die zin kunnen we zeggen dat DNA werkt als een nucleotide-sjabloon.
In plaats daarvan dient RNA als een operator op basis van deze code, omdat het het kopieert (transcribeert) en het naar de cellulaire ribosomen brengt, waar de eiwitten worden geassembleerd. Het is een complex proces dat niet zou kunnen plaatsvinden zonder deze essentiële verbindingen voor het leven.
Structuur van nucleïnezuren
Elk nucleïnezuurmolecuul bestaat uit de herhaling van een type nucleotide, elk bestaande uit:
- Een pentose (suiker). Het is een monosacharide met vijf koolstofatomen, die deoxyribose of ribose kan zijn.
- Een stikstofhoudende base. Het is afgeleid van bepaalde aromatische heterocyclische verbindingen (purine en pyrimidine). Het kan adenine (A), guanine (G), thymine (T), cytosine (C) en uracil (U) zijn.
- Een fosfaatgroep. Het is afgeleid van fosforzuur.
De structurele samenstelling van elk molecuul wordt bovendien gegeven in een dubbelstrengs (DNA) of enkelstrengs (RNA) spiraalvorm, hoewel het in het geval van prokaryotische organismen gebruikelijk is om cirkelvormige DNA-moleculen te vinden die plasmiden worden genoemd.
Belang van nucleïnezuren
Nucleïnezuren zijn essentieel voor het leven zoals we dat kennen, aangezien ze essentieel zijn voor de synthese van eiwitten en voor de overdracht van genetische informatie van de ene generatie naar de andere (erfenis). Het begrijpen van deze verbindingen betekende een enorme sprong voorwaarts in het begrijpen van de chemische basis van het leven.
Daarom is de bescherming van DNA essentieel voor het leven van het individu en van de soorten. Giftige chemische agentia (zoals ioniserende straling, metalen zware stoffen of kankerverwekkende stoffen) kunnen veranderingen in nucleïnezuren veroorzaken en ziekten veroorzaken die in bepaalde gevallen kunnen worden overgedragen op toekomstige generaties.