Nukleorūgščių apykaita apima montažą ir išmontavimą nukleorūgštys DNR ir RNR. Tiek molekulės turi užduotį saugoti genetinę informaciją. DNR sintezės sutrikimai gali vadovauti mutacijoms, taigi ir genetinės informacijos pokyčiams.
Kas yra nukleorūgščių apykaita?
Nukleorūgščių apykaita apima montažą ir išmontavimą nukleorūgštys DNR ir RNR. Nukleino rūgšties metabolizmas suteikia galimybę susidaryti ir skaidytis Deoksiribonukleorūgštis (DNR) ir ribonukleino rūgštis (RNR). Proceso metu DNR visą genetinę informaciją kaupia ląstelės branduolyje. RNR savo ruožtu yra atsakinga už baltymų sintezę ir taip perduoda genetinę informaciją baltymai. Tiek DNR, tiek RNR susideda iš nukleino bazės, cukrus molekulė ir a fosfatas molekulė. cukrus molekulė yra susieta su fosfatas liekana esterinant ir jungiasi prie dviejų fosfatų liekanų. Tai sudaro pasikartojimo grandinę fosfatas-cukrus ryšiai, prie kurių kiekvieno nukleinė bazė yra gliukozidiškai sujungta su šone esančiu cukrumi. Be to fosforo rūgštis ir cukrus, penki skirtingi nukleiniai bazės yra DNR ir RNR statybai. Du azotas bazės adeninas ir guaninas priklauso purino dariniams ir dviems azotas bazuoja citoziną ir timiną į pirimidino darinius. RNR timinas keičiamas į uracilą, kuriam būdinga papildoma CH3 grupė. Struktūrinis vienetas azotas bazė, cukraus liekana ir fosfato liekana vadinama nukleotidu. DNR susidaro dvigubos spiralės struktūra su dviem nukleino rūgštimis molekulės sujungė vandenilis obligacijos, kad susidarytų dviguba grandinė. RNR susideda tik iš vienos grandinės.
Funkcija ir tikslas
Nukleorūgščių metabolizmas vaidina svarbų vaidmenį saugant ir perduodant genetinį kodą. Iš pradžių genetinė informacija DNR kaupiama per azoto bazių seką. Čia aminorūgšties genetinę informaciją užkoduoja trys vienas po kito einantys nukleotidai. Taigi vienas po kito einantys baziniai trynukai kaupia informaciją apie tam tikros baltymų grandinės struktūrą. Grandinės pradžią ir pabaigą nustato signalai, kurie nėra koduojami amino rūgštys. Galimi nukleinių bazių deriniai ir jų rezultatas amino rūgštys yra nepaprastai dideli, todėl, išskyrus identiškus dvynius, nėra genetiškai identiškų organizmų. Tam, kad genetinė informacija būtų perkelta į baltymą molekulės norint susintetinti, pirmiausia susidaro RNR molekulės. RNR veikia kaip genetinės informacijos perdavimo priemonė ir skatina DNR sintezę baltymai. Cheminis skirtumas tarp RNR ir DNR yra tas, kad cukrus ribozė yra sujungtas savo molekulėje vietoj dezoksiribozės. Be to, azoto bazės timinas keičiamas į uracilą. Kita cukraus liekana taip pat sukelia mažesnį RNR stabilumą ir viengrandiškumą. Dviguba DNR grandinė apsaugo genetinę informaciją nuo pokyčių. Šiame procese dvi nukleorūgščių molekulės yra sujungtos viena su kita vandenilis klijavimas. Tačiau tai įmanoma tik naudojant papildomas azoto bazes. Taigi DNR gali būti atitinkamai tik adenino / timino ir guanino / citozino bazių poros. Kai dviguba grandinė skyla, komplementari grandis visada vėl formuojasi. Jei, pavyzdžiui, nukleinė bazė yra pakeista, tikrai fermentai (enzimai) atsakingi už DNR taisymą, defektą atpažįsta iš papildomos bazės. Pakeista azoto bazė paprastai pakeičiama teisingai. Tokiu būdu užtikrinamas genetinis kodas. Tačiau kartais defektas gali būti perduotas, dėl kurio atsiranda mutacija. Be DNR ir RNR, taip pat yra svarbių mononukleotidų, kurie vaidina pagrindinį vaidmenį energijos apykaita. Tai apima, pavyzdžiui, ATP ir ADP. ATP yra adenozino trifosfatas. Jame yra adenino likučių, ribozė ir trifosfato liekana. Molekulė teikia energiją ir paverčia adenozino difosfatas, kai išsiskiria energija, skaido fosfato liekanas.
Ligos ir sutrikimai
Kai nukleorūgščių metabolizmo metu atsiranda sutrikimų, gali atsirasti ligų. Pavyzdžiui, DNR konstravime gali atsirasti klaidų, naudojant netinkamą nukleino bazę. Atsiranda mutacija. Azoto bazių pokyčiai gali įvykti vykstant cheminėms reakcijoms, tokioms kaip dezaminavimas. Šiame procese NH2 grupės pakeičiamos O = grupėmis. Paprastai komplementari DNR grandinė vis tiek saugo kodą, kad taisydami klaidą taisymo mechanizmai galėtų nukristi ant papildomos azoto bazės. Tačiau esant didžiuliam cheminiam ir fiziniam poveikiui, gali atsirasti tiek defektų, kad kartais padaroma neteisinga korekcija. Daugeliu atvejų šios mutacijos atsiranda mažiau reikšmingose genomo vietose, todėl nereikia bijoti jokio poveikio. Tačiau jei defektas atsiranda svarbiame regione, jis gali vadovauti iki rimto genetinės medžiagos pokyčio, turinčio didžiulį poveikį sveikatai. Somatinės mutacijos dažnai sukelia piktybinius navikus. Taigi, Vėžys ląstelės susidaro kiekvieną dieną. Tačiau paprastai juos nedelsiant sunaikina imuninė sistema. Tačiau jei dėl daugelio mutacijų susidaro dėl stipraus cheminio ar fizinio poveikio (pvz., Radiacijos) arba dėl sugedusio remonto mechanizmo Vėžys gali vystytis. Tas pats pasakytina ir apie nusilpusius imuninė sistema. Tačiau nukleorūgščių apykaitos kontekste gali išsivystyti ir visai kitos ligos. Skaldant nukleines bazes, pirimidino bazes sukelia betaalanino, kuris yra visiškai perdirbamas. Purino bazės sukelia šlapimo rūgštis, kurį sunku ištirpinti. Žmonės turi išsiskirti šlapimo rūgštis per šlapimą. Jei fermentai (enzimai) perdirbimui šlapimo rūgštis norint sukurti purino bazes, trūksta šlapimo rūgšties koncentracija gali padidėti tiek, kad šlapimo rūgšties kristalai iškristų sąnarių formuojantis podagra.
