Nukleorūgštys: funkcijos ir ligos

Nukleino rūgštys susideda iš atskirų nukleotidų virtinės, kad susidarytų makromolekulės, ir, kaip pagrindinis genų komponentas ląstelių branduoliuose, yra paveldimos informacijos nešėjai ir jie katalizuoja daugelį biocheminių reakcijų. Kiekvienas atskiras nukleotidas susideda iš a fosfatas ir nukleino bazės dalis, taip pat pentozės žiedo molekulė ribozė arba dezoksiribozė. Biocheminis vaisto veiksmingumas nukleorūgštys remiasi ne tik jų chemine sudėtis, bet ir antrine struktūra, jų trimačiu išdėstymu.

Kas yra nukleorūgštys?

Statybiniai blokai nukleorūgštys yra atskiri nukleotidai, kurių kiekvienas susideda iš a fosfatas likučiai - monosacharidas ribozė arba deoksiribozė, kurių kiekvienas turi 5 C atomus, išdėstytus žiede, ir vieną iš penkių galimų nukleino bazės. Penki galimi nukleiniai bazės yra adeninas (A), guaninas (G), citozinas (C), timinas (T) ir uracilas (U). Nukleotidai, kurių sudėtyje yra dezoksiribozės cukrus sudedamosios dalys, kad susidarytų dezoksiribonukleinas rūgštys (DNR) ir nukleotidai, kuriuose yra ribozė kaip cukrus komponentas surenkamas taip, kad susidarytų ribonukleinas rūgštys (RNR). Uracilas kaip nukleinė bazė atsiranda tik RNR. Ten uracilas pakeičia timiną, kurio yra tik DNR. Tai reiškia, kad DNR ir RNR konstruoti yra prieinami tik 4 skirtingi nukleotidai. Anglų ir tarptautinėje kalboje, taip pat vokiečių techniniuose dokumentuose, santrumpos DNA (Deoksiribonukleorūgštis) vietoj DNR ir RNR (ribonukleino rūgštis) vietoj RNR paprastai naudojami. Be natūraliai atsirandančio nukleino rūgštys DNR arba RNR pavidalu chemijoje yra sukurtos sintetinės nukleorūgštys, kurios veikia kaip tam tikrų cheminių procesų katalizatoriai.

Anatomija ir struktūra

Nukleorūgštys susideda iš daugybės nukleotidų sujungimo. Nukleotidą visada sudaro žiedo formos monosugarinė dezoksiribozė DNR atveju arba ribozė RNR atveju, plius fosfatas liekana ir nukleino bazės dalis. Ribozė ir dezoksiribozė skiriasi tik tuo, kad dezoksiribozės atveju OH grupė paverčiama H jonu redukcijos būdu, ty pridedant elektroną, ir tampa chemiškai stabilesnė. Pradedant nuo žiedo formos ribozės arba deoksiribozės, kurių kiekvienas turi 5 C atomus, kiekvieno nukleotido nukleorinės bazės grupė yra sujungta su tuo pačiu C atomu per N-glikozidinį ryšį. N-glikozidinis reiškia, kad atitinkamas C atomas cukrus yra susijęs su nukleorinės bazės NH2 grupe. Jei C atomas su glikozidiniu ryšiu vadinamas Nr. 1, tada, žiūrėdamas pagal laikrodžio rodyklę, C atomas su Nr. 3 yra sujungtas su kito nukleotido fosfatų grupe fosfodiesterio ryšiu, o C atomas su Nr. esterifikuotas į „savo“ fosfatų grupę. Abi nukleorūgštys, DNR ir RNR susideda iš grynų nukleotidų. Tai reiškia, kad centrinis cukrus molekulės DNR nukleotidų visada yra pagaminti iš dezoksiribozės, o RNR - iš ribozės. Nurodytos nukleorūgšties nukleotidai skiriasi tik 4 galimų nukleorūgščių tvarka bazės kiekvienu atveju. DNR gali būti laikoma plonomis juostelėmis, kurios susisuka savyje ir kurias užbaigia papildomas atitikmuo, todėl DNR paprastai egzistuoja kaip dviguba spiralė. Šiuo atveju bazinės poros adeninas ir timinas bei guaninas ir citozinas visada yra priešingos viena kitai.

Funkcija ir užduotys

DNR ir RNR atlieka skirtingas užduotis ir funkcijas. Nors DNR neatlieka jokių funkcinių užduočių, RNR įsikiša į įvairius medžiagų apykaitos procesus. DNR yra centrinė kiekvienos ląstelės genetinės informacijos saugojimo vieta. Jame yra viso organizmo statybos instrukcijos ir prireikus jos prieinamos. Visų struktūra baltymai yra saugomas DNR aminorūgščių sekų pavidalu. Praktiškai užkoduota DNR informacija pirmiausia „perrašoma“ per transkripcijos procesą ir paverčiama (transkribuojama) į atitinkamą aminorūgščių seką. Visas šias būtinas sudėtingas darbo funkcijas atlieka specialios ribonukleorūgštys. Taigi RNR prisiima užduotis suformuoti papildomos vienos grandinės DNR ląstelės branduolyje ir pernešti ją kaip ribosominę RNR per branduolio poras iš ląstelės branduolio į citoplazmą į ribosomos siekiant surinkti ir sintetinti specifinius amino rūgštys į numatytą baltymaiSvarbią užduotį atlieka tRNR (pernešanti RNR), kurią sudaro gana trumpos grandinės, sudarančios apie 70–95 nukleotidus. TRNR turi panašią į dobilų lapus struktūrą. Jo užduotis yra imtis amino rūgštys teikiamos pagal DNR kodavimą ir kad jos būtų prieinamos ribosomos baltymų sintezei. Kai kurios tRNR yra specializuotos specifinėms amino rūgštys; tačiau kitos tRNR yra atsakingos už kelias amino rūgštis vienu metu.

Ligos

Sudėtingi procesai, susiję su ląstelių dalijimusi, tai yra chromosomų genetinio kodo pavertimas aminorūgščių sekomis gali sukelti daugybę disfunkcijų, turinčių platų galimą poveikį - nuo mirtino (neperspektyvaus) iki vos pastebimo. Retais išimtiniais atvejais atsitiktiniai gedimai taip pat gali vadovauti geresniam individo prisitaikymui prie aplinkos sąlygų ir, atitinkamai, naudingam poveikiui. DNR replikacijos metu atskiruose genuose gali atsirasti savaiminių pokyčių (mutacijų) (genas mutacija) arba gali įvykti klaida paskirstymas of chromosomų tarp ląstelių (genomo mutacija). Gerai žinomas genomos mutacijos pavyzdys yra trisomija 21 - taip pat žinoma kaip Dauno sindromas. Nepalankios aplinkos sąlygos: a dieta mažai fermentai (enzimai), ilgai trunkančios stresinės situacijos, pernelyg didelis poveikis UV spinduliuotė palengvinti DNR pažeidimą, kuris gali vadovauti susilpnėti imuninė sistema ir skatinti formavimąsi Vėžys ląstelių. Toksiškos medžiagos taip pat gali paveikti įvairią RNR ir vadovauti iki reikšmingo vertės sumažėjimo.