A nukleinsavcsere magában foglalja a nukleinsavak DNS és RNS. Mindkét molekulák genetikai információk tárolásának feladata. A DNS szintézisében fellépő zavarok tudnak vezet mutációkhoz és ezáltal a genetikai információk változásaihoz.
Mi a nukleinsav anyagcsere?
A nukleinsavcsere magában foglalja a nukleinsavak DNS és RNS. A nukleinsav anyagcseréje biztosítja a dezoxiribonukleinsav (DNS) és ribonukleinsav (RNS). Ennek során a DNS az összes genetikai információt hosszú távon tárolja a sejtmagban. Az RNS viszont felelős a fehérjeszintézisért, és így továbbítja a genetikai információkat az fehérjék. Mind a DNS, mind az RNS nukleárisból áll bázisokEgy cukor molekula és a foszfát molekula. A cukor molekula kapcsolódik a foszfát észterezéssel és két foszfátcsoporthoz kötődik. Ez az ismétlés láncolatát képezi foszfát-cukor kötések, amelyek mindegyikéhez egy nukleáris bázis glükozidszerűen kötődik az oldalán lévő cukorhoz. Továbbá foszforsav és cukor, öt különböző nukleáris bázisok állnak rendelkezésre a DNS és az RNS felépítéséhez. A két nitrogén bázisok az adenin és a guanin a purinszármazékokhoz és a kettőhöz tartozik nitrogén bázik a citozin és a timin a pirimidin-származékokkal. Az RNS-ben a timint kicserélik uracilra, amelyet egy további CH3-csoport jellemez. A szerkezeti egység nitrogén bázist, cukormaradékot és foszfátmaradékot nukleotidnak nevezzük. A DNS-ben kettős hélix szerkezet alakul ki két nukleinsavval molekulák csatlakozott össze hidrogén kötéseket alkot kettős szál. Az RNS csak egy szálból áll.
Funkció és cél
A nukleinsav anyagcsere nagy szerepet játszik a genetikai kód tárolásában és továbbításában. Kezdetben a genetikai információkat a nitrogén bázisok szekvenciáján keresztül tárolják a DNS-ben. Itt az aminosav genetikai információit három egymást követő nukleotid kódolja. Az egymást követő bázishármasok így tárolják az információkat egy adott proteinlánc szerkezetéről. A lánc elejét és végét olyan jelek állítják be, amelyek nem kódolódnak aminosavak. A nukleáris bázisok lehetséges kombinációi és azok eredményei aminosavak rendkívül nagyok, így az azonos ikrek kivételével nincsenek genetikailag azonos szervezetek. Annak érdekében, hogy a genetikai információt átvigyék a fehérjére molekulák szintetizálandó, először RNS-molekulák képződnek. Az RNS a genetikai információ továbbítójaként működik, és serkenti a fehérjék. Az RNS és a DNS kémiai különbsége az, hogy a cukor ribóz dezoxiribóz helyett molekulájában kötődik. Ezenkívül a nitrogénbázisú timint kicserélik uracilra. A másik cukormaradék szintén az RNS alacsonyabb stabilitását és egyszálúságát okozza. A DNS kettős szála biztosítja a genetikai információt a változásokkal szemben. Ebben a folyamatban két nukleinsavmolekula kapcsolódik egymáshoz hidrogén kötés. Ez azonban csak komplementer nitrogénbázisokkal lehetséges. Így a DNS csak az adenin / timin és a guanin / citozin bázispárokat tartalmazhatja. Amikor a kettős szál felszakad, a komplementer szál mindig újra kialakul. Ha például egy nukleáris bázis megváltozik, akkor biztos enzimek a DNS javításáért felelős személy a hibát a komplementer bázisból ismeri fel. A megváltozott nitrogénbázist általában helyesen cserélik ki. Ily módon biztosított a genetikai kód. Néha azonban egy hiba továbbadható, ami mutációt eredményez. A DNS és az RNS mellett fontos mononukleotidok is vannak, amelyekben nagy szerepet játszik energia anyagcserét. Ide tartoznak például az ATP és az ADP. Az ATP az adenozin trifoszfát. Adenin maradékot tartalmaz, ribóz és a trifoszfát maradékot. A molekula energiát szolgáltat és átalakul adenozin difoszfát, amikor az energia felszabadul, és elválasztja a foszfátmaradékot.
Betegségek és rendellenességek
Ha a nukleinsav-anyagcsere során rendellenességek jelentkeznek, betegségeket okozhat. Például hibák fordulhatnak elő a DNS felépítésében, helytelen nukleáris bázist használva. Mutáció következik be. A nitrogénbázisok változása kémiai reakciók, például dezaminálás útján történhet. Ebben a folyamatban az NH2 csoportokat O = csoportok helyettesítik. Általában a DNS-ben lévő komplementer szál továbbra is tárolja a kódot, így a hibajavítás során a javítási mechanizmusok visszaeshetnek a komplementer nitrogénbázisra. Hatalmas kémiai és fizikai hatások esetén azonban annyi hiba merülhet fel, hogy néha helytelen korrekció történik. A legtöbb esetben ezek a mutációk a genom kevésbé releváns helyein fordulnak elő, így semmiféle hatástól nem kell tartani. Ha azonban egy fontos régióban hiba lép fel, akkor az megtörténhet vezet a genetikai anyagban bekövetkező súlyos változásra, amelynek hatalmas hatása van Egészség. A szomatikus mutációk gyakran a rosszindulatú daganatok kiváltó okai. Így, rák sejtek képződnek minden nap. Általában azonban ezeket azonnal megsemmisíti a immunrendszer. Ha azonban számos mutáció erős kémiai vagy fizikai hatások (pl. Sugárzás) vagy hibás javító mechanizmus miatt alakul ki, rák kialakulhat. Ugyanez vonatkozik a legyengültekre is immunrendszer. A nukleinsav-anyagcsere összefüggésében azonban teljesen más betegségek is kialakulhatnak. A nukleáris bázisok lebontásakor a pirimidinbázisok béta-alanin, amely teljesen újrahasznosítható. A purinbázisok adnak okot húgysav, amelyet nehéz feloldani. Az embereknek ki kell választaniuk húgysav a vizelettel. Ha a enzimek újrahasznosításhoz húgysav purinbázisok felépítéséhez hiányzik a húgysav koncentráció olyan mértékben növekedhet, hogy a húgysav kristályok kicsapódnak a ízületek kialakulásával köszvény.
