Struktur dan hartanah
Nukleik asid adalah biomolekul yang terdapat di semua makhluk hidup di Bumi. Perbezaan dibuat antara asid ribonukleat (RNA, RNA, asid ribonukleat) dan asid deoksiribonukleik (DNA, DNA, asid deoksiribonukleik). Nukleik asid adalah polimer yang terdiri daripada nukleotida yang disebut. Setiap nukleotida terdiri daripada tiga unit berikut:
- Gula (karbohidrat, monosakarida, pentosa): ribose dalam RNA, 2`-deoxyribose dalam DNA.
- Fosfat bukan organik (asid fosforik, Seperti ester).
- Nukleik organik asas: Asas purin: Adenine, guanine; asas pyrimidine: Cytosine, Thymine (dalam DNA) dan Uracil (dalam RNA).
Melalui hubungan fosfodiester, nukleik asid kadangkala membentuk rantai linier yang sangat panjang. Tulang belakang bergantian terdiri daripada unit fosfat dan gula. Perbezaan asas dilekatkan pada gula. Helai berakhir pada hujung 5′ (fosfat) dan pada hujung 3′ (kumpulan hidroksil) dan oleh itu mempunyai satu arah (5′3 ′ atau sebaliknya). Asid nukleik disintesis oleh polimerase seperti DNA polimerase (DNA) atau RNA polimerase (RNA). Sebatian gula dengan basa disebut nukleosida dengan ketiadaan fosfat. Perbezaan dibuat antara ribonukleosida dan deoksiribonukleosida. Sebagai contoh, asasnya disebut adenin, nukleosida trifosfat dan deoksinukleosida deoksidenosin. Nukleotida atau nukleosida fosforilasi mempunyai fungsi lain dalam organisma, sebagai contoh, sebagai pembawa tenaga (trifosfat trifosfat) atau untuk transduksi isyarat (sikuan guanosin monofosfat, cGMP).
Asid Deoxyribonucleic (DNA).
Asid Deoxyribonucleic (DNA) biasanya bertali dua dan mempunyai struktur heliks berganda dan antiparallel. Ini bermaksud bahawa dua helai berjalan ke arah yang bertentangan. Empat asas berikut terdapat dalam DNA:
- Purines: adenin (A), guanin (G).
- Pyrimidines: timin (T), sitosin (C)
. asas daripada dua helai membentuk pasangan asas yang disebut melalui hidrogen ikatan. Sama ada antara adenin dan timin (A = T) atau antara guanin dan sitosin (G≡C).
Asid ribonukleik (RNA)
Asid ribonukleat (RNA), tidak seperti DNA, biasanya berjalur tunggal dan mengandungi uracil (U) dan bukannya timin. Tambahan pula, gula adalah ribose bukannya 2`-deoxyribose dalam DNA. Kedua-dua gula ini hanya berbeza dalam satu kumpulan hidroksi, yang hilang dalam 2`-deoxyribose (deoxy = tanpa oksigen). RNA boleh menganggap struktur yang sangat berbeza di angkasa. Terdapat pelbagai jenis dengan tugas yang berbeza:
- Messenger RNA (mRNA): transkripsi.
- Ribosom RNA (rRNA): Bersama dengan protein, komponen dari ribosom.
- Transfer RNA (tRNA): Sintesis protein.
In virus, RNA dapat mengambil alih fungsi DNA sebagai pembawa maklumat genetik, misalnya, di mempengaruhi virus or hepatitis C virus. Ini disebut sebagai virus RNA.
Kod genetik, transkripsi, dan terjemahan.
Tiga pangkalan berturut-turut dalam setiap kod DNA atau mRNA (kodon) untuk asid amino, blok bangunan protein. Bahagian DNA pertama kali ditranskripsikan ke dalam mRNA (messenger RNA) semasa transkripsi. Pembentukan protein dari mRNA di ribosom disebut terjemahan.
Fungsi dan kepentingan
Asid nukleik mempunyai kepentingan asas sebagai simpanan maklumat. DNA mengandungi maklumat yang diperlukan untuk pembentukan, perkembangan, dan homeostasis setiap makhluk hidup. Ini adalah urutan utama asid amino dalam protein. Urutan tRNA dan rRNA juga "disimpan" dalam DNA. Tugas asid ribonukleik (RNA) lebih luas. Seperti DNA, mereka adalah pembawa maklumat, tetapi mereka juga mempunyai fungsi struktur dan pemangkin dan fungsi pengecaman. Asid nukleik menunjukkan bahawa organisma hidup di bumi saling berkaitan satu sama lain dan berasal dari nenek moyang bersama yang wujud lebih dari 3.5 bilion tahun yang lalu. Oleh itu, genetik memberikan jawapan kepada persoalan asas mengenai kehidupan.
Asid nukleik dalam farmaseutikal (contoh).
Analog nukleosida seperti acyclovir or penciclovir diberikan untuk rawatan jangkitan virus. Mereka adalah turunan nukleosida yang menyebabkan penghentian rantai setelah fosforilasi dan dimasukkan ke dalam DNA virus kerana bahagian gula tidak lengkap. Mereka adalah substrat palsu yang mengganggu replikasi DNA. Antivirus lain dadah juga memberi kesannya pada tahap asid nukleik. Sitostatik atau antimetabolit mempunyai fungsi yang serupa. Mereka digunakan untuk kanser terapi. Mereka menghalang pembahagian sel dan menyebabkan kematian sel kanser sel. Berbagai terapi gen digunakan untuk mengubahsuai segmen DNA, misalnya dengan CRISPR-Cas9 kaedah. Ini dilakukan, misalnya, dengan tujuan untuk memperbaiki mutasi yang menyebabkan penyakit. Dalam terapi gen, asid nukleik juga dapat dimasukkan ke dalam sel yang tidak terintegrasi ke dalam genom. Mereka terletak di luar, tetapi juga digunakan untuk sintesis protein (contohnya onasemnogen abeparvovec). RNA gangguan kecil (siRNA) adalah serpihan RNA pendek yang membawa kepada penurunan selektif mRNA pelengkap dalam organisma. Dengan cara ini, mereka secara khusus menghalang ekspresi gen dan pembentukan protein. Tambahan pula, banyak dadah berinteraksi dengan asid nukleik dan mempengaruhi ekspresi gen. Contoh biasa adalah glukokortikoid, estrogen, androgen dan retinoid. Mereka mengikat reseptor di dalam sel, yang kemudiannya mengikat DNA dan mempengaruhi sintesis protein. Di samping itu, asid nukleik memainkan peranan yang sangat penting dalam diagnosis, penemuan ubat, dan pengeluaran biologi (contohnya, insulin, antibodi), antara aplikasi lain.
