• Čo sú to nukleové kyseliny
• Typy nukleových kyselín
• Funkcia nukleových kyselín
• Štruktúra nukleových kyselín
• Význam nukleových kyselín

Vysvetlíme, čo sú to nukleové kyseliny DNA a RNA, ich molekulárnu štruktúru, funkcie a význam pre živé bytosti.

Nukleové kyseliny sú vo všetkých bunkách.

Čo sú to nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny sú makromolekuly alebo polyméry biologické látky prítomné v bunky z živé bytosti, teda dlhé molekulové reťazce tvorené opakujúcimi sa menšími časťami (monoméry). V tomto prípade ide o nukleotidové polyméry spojené fosfodiesterovými väzbami.

Existujú dva známe typy nukleových kyselín: DNA a RNA. V závislosti od typu môžu byť viac či menej rozsiahle, viac či menej zložité a môžu mať rôzne podoby.

Tieto makromolekuly sú obsiahnuté vo všetkých bunkách (v bunkové jadro v prípade eukaryotyalebo v nukleoide v prípade prokaryoty). Dokonca aj infekčné agens tak jednoduché ako vírus Tieto makromolekuly sú stabilné, objemné a prvotné.

Nukleové kyseliny objavil koncom 19. storočia Johan Friedrich Miescher (1844-1895). Tento švajčiarsky lekár izoloval z jadra rôznych buniek kyslú látku, ktorú pôvodne nazval nukleín, ale ukázalo sa, že to bola prvá študovaná nukleová kyselina.

Vďaka tomu boli neskorší vedci schopní študovať a pochopiť formu, štruktúru a funkciu DNA a RNA, čím navždy zmenili vedecké chápanie prenosu života.

Typy nukleových kyselín

Nukleové kyseliny môžu byť dvoch typov: Deoxyribonukleová kyselina (DNA) a Ribonukleová kyselina (RNA). Líšia sa:

• Jeho biochemické funkcie. Zatiaľ čo jeden slúži ako „kontajner“ z Genetické informácie, druhá slúži na prepis vašich pokynov.
• Jeho chemické zloženie. Každá obsahuje a molekula pentózového cukru (deoxyribóza pre DNA a ribóza pre RNA) a mierne odlišný súbor dusíkatých báz (adenín, guanín, cytozín a tymín v DNA; adenín, guanín, cytozín a uracil v RNA).
• Jeho štruktúra. Zatiaľ čo DNA je dvojvláknová špirála (double helix), RNA je jednovláknová a lineárna.

Funkcia nukleových kyselín

DNA obsahuje všetky genetické informácie používané RNA.

Nukleové kyseliny svojím príslušným a špecifickým spôsobom slúžia na uchovávanie, čítanie a transkripciu genetického materiálu obsiahnutého v bunka.

V dôsledku toho zasahujú do procesov výstavby (syntézy). proteín vnútri bunky. Tento proces nastáva vždy, keď sa bunka vyrába enzýmy, hormóny a iné peptidy nevyhnutné pre udržanie tela.

Na druhej strane sa nukleové kyseliny podieľajú aj na bunkovej replikácii, teda tvorbe nových buniek v tele a na reprodukcie celého jedinca, pretože pohlavné bunky majú polovicu kompletného genómu (DNA) každého rodiča.

DNA kóduje všetky genetické informácie organizmu prostredníctvom svojej nukleotidovej sekvencie. V tomto zmysle môžeme povedať, že DNA funguje ako nukleotidový templát.

Namiesto toho RNA slúži ako operátor na základe tohto kódu, pretože ho skopíruje (prepíše) a prenesie do bunkových ribozómov, kde sa zhromažďujú proteíny. Je to zložitý proces, ktorý by bez týchto životne dôležitých zlúčenín nemohol nastať.

Štruktúra nukleových kyselín

Každá molekula nukleovej kyseliny sa skladá z opakovania určitého typu nukleotidov, z ktorých každý pozostáva z:

• Pentóza (cukor). Ide o päťuhlíkový monosacharid, ktorým môže byť deoxyribóza alebo ribóza.
• Dusíkatá báza. Je odvodený od určitých aromatických heterocyklických zlúčenín (purín a pyrimidín). Môže to byť adenín (A), guanín (G), tymín (T), cytozín (C) a uracil (U).
• Fosfátová skupina. Je odvodený od kyseliny fosforečnej.

Štrukturálne zloženie každej molekuly je navyše uvedené v dvojvláknovej (DNA) alebo jednovláknovej (RNA) špirálovej forme, hoci v prípade prokaryotických organizmov je bežné nájsť kruhové molekuly DNA nazývané plazmidy.

Význam nukleových kyselín

Nukleové kyseliny sú nevyhnutné pre život, ako ho poznáme, pretože sú nevyhnutné pre syntézu bielkovín a pre prenos genetickej informácie z jednej generácie na druhú (dedičstvo). Pochopenie týchto zlúčenín predstavovalo obrovský skok vpred v pochopení chemických základov života.

Preto je ochrana DNA nevyhnutná pre život jednotlivca a človeka druhov. Toxické chemické látky (ako je ionizujúce žiarenie, kovy ťažké látky alebo karcinogény) môžu spôsobiť zmeny v nukleových kyselinách a spôsobiť ochorenia, ktoré sa v určitých prípadoch môžu preniesť na budúce generácie.