Asidi ya nyuklia huhifadhi na kusambaza taarifa za kinasaba ambazo tunarithi kutoka kwa mababu zetu. Ikiwa una watoto, maelezo yako ya kinasaba katika jenomu zao yataunganishwa na kuunganishwa na maelezo ya kinasaba ya mwenza wako. Jenomu yako mwenyewe inarudiwa kila wakati kila seli inapogawanyika. Kwa kuongeza, asidi ya nucleic ina sehemu fulani zinazoitwa jeni ambazo zinawajibika kwa usanisi wa protini zote kwenye seli. Sifa za jeni hudhibiti sifa za kibiolojia za mwili wako.
Maelezo ya jumla
Kuna aina mbili za asidi nucleic: deoxyribonucleic acid (inayojulikana zaidi kama DNA) na ribonucleic acid (inayojulikana zaidi kama RNA).
DNA ni msururu kama uzi wa jeni ambao ni muhimu kwa ukuaji, ukuzaji, maisha na uzazi wa viumbe hai vyote vinavyojulikana na virusi vingi.
Mabadiliko katika DNA ya viumbe vyenye seli nyingi yatasababisha mabadiliko katika vizazi vijavyo.
DNA ni substrate ya biogenetic,hupatikana katika viumbe vyote vilivyopo, kutoka kwa viumbe hai rahisi zaidi hadi kwa mamalia waliopangwa sana.
Chembechembe nyingi za virusi (virioni) zina RNA kwenye kiini kama nyenzo ya kijenetiki. Walakini, inapaswa kutajwa kuwa virusi viko kwenye mpaka wa asili hai na isiyo hai, kwani bila vifaa vya seli ya mwenyeji hubaki bila kufanya kazi.
Usuli wa kihistoria
Mnamo 1869, Friedrich Miescher alitenga viini kutoka kwa chembechembe nyeupe za damu na kugundua kwamba zilikuwa na dutu iliyo na fosforasi nyingi aliyoiita nuclein.
Hermann Fischer aligundua besi za purine na pyrimidine katika asidi nucleic katika miaka ya 1880.
Mnamo 1884, R. Hertwig alipendekeza kwamba viini vinawajibika kwa uenezaji wa sifa za urithi.
Mnamo 1899, Richard Altmann alibuni neno "msingi asidi".
Na baadaye, katika miaka ya 40 ya karne ya 20, wanasayansi Kaspersson na Brachet waligundua uhusiano kati ya asidi nucleic na usanisi wa protini.
Nucleotides
Polynucleotides hutengenezwa kutoka kwa nyukleotidi nyingi - monoma zilizounganishwa pamoja kwa minyororo.
Katika muundo wa asidi nucleic, nukleotidi zimetengwa, ambayo kila moja ina:
- Msingi wa nitrojeni.
- sukari ya Pentose.
- Kikundi cha Phosphate.
Kila nyukleotidi ina besi ya kunukia iliyo na nitrojeni iliyoambatanishwa na sakharidi ya pentose (carbon-tano), ambayo, nayo, imeambatishwa kwenye mabaki ya asidi ya fosforasi. Monomers kama hizo, zinapojumuishwa na kila mmoja, huunda polymericminyororo. Wao huunganishwa na vifungo vya hidrojeni vilivyounganishwa vinavyotokea kati ya mabaki ya fosforasi ya mnyororo mmoja na sukari ya pentose ya mnyororo mwingine. Vifungo hivi huitwa vifungo vya phosphodiester. Vifungo vya fosphodiester huunda uti wa mgongo wa fosfati-wanga (mifupa) ya DNA na RNA zote mbili.
Deoxyribonucleotide
Hebu tuzingatie sifa za asidi nucleic zilizo kwenye kiini. DNA huunda kifaa cha kromosomu cha kiini cha seli zetu. DNA ina "maelekezo ya programu" kwa utendaji wa kawaida wa seli. Wakati seli inazalisha aina yake, maagizo haya hupitishwa kwa seli mpya wakati wa mitosis. DNA ina mwonekano wa macromolecule yenye nyuzi mbili iliyosokotwa kuwa uzi wa helical mbili.
Asidi ya nucleic ina skeleton ya phosphate-deoxyribose saccharide na besi nne za nitrojeni: adenine (A), guanini (G), cytosine (C) na thymine (T). Katika hesi yenye nyuzi mbili, adenine inaungana na thymine (A-T), guanini inaungana na cytosine (G-C).
Mnamo 1953, James D. Watson na Francis H. K. Crick alipendekeza muundo wa pande tatu wa DNA kulingana na data ya fuwele ya X-ray ya azimio la chini. Pia walirejelea matokeo ya mwanabiolojia Erwin Chargaff kwamba katika DNA, kiasi cha thymine ni sawa na kiasi cha adenine, na kiasi cha guanini ni sawa na kiasi cha cytosine. Watson na Crick, ambao walishinda Tuzo ya Nobel mwaka wa 1962 kwa mchango wao kwa sayansi, waliweka kwamba nyuzi mbili za polynucleotides huunda helix mbili. Nyuzi, ingawa zinafanana, zinapinda katika mwelekeo tofauti.maelekezo. Minyororo ya kaboni-fosfati iko nje ya hesi, ilhali besi ziko ndani, ambapo hufungamana na besi kwenye mnyororo mwingine kupitia bondi shirikishi.
Ribonucleotides
Molekuli ya RNA inapatikana kama uzi wa ond yenye nyuzi moja. Muundo wa RNA una mifupa ya kabohaidreti ya phosphate-ribose na besi za nitrati: adenine, guanini, cytosine na uracil (U). RNA inapoundwa kwenye kiolezo cha DNA wakati wa unukuzi, guanini huunganishwa na cytosine (G-C) na adenine yenye uracil (A-U).
Vipande vya RNA hutumika kuzaliana protini ndani ya chembe hai zote, jambo ambalo huhakikisha ukuaji wao endelevu na mgawanyiko.
Kuna kazi kuu mbili za asidi nucleic. Kwanza, wao husaidia DNA kwa kutumika kama wapatanishi ambao husambaza habari muhimu ya urithi kwa ribosomu nyingi katika mwili wetu. Kazi nyingine kuu ya RNA ni kutoa asidi ya amino sahihi ambayo kila ribosomu inahitaji kutengeneza protini mpya. Kuna aina kadhaa tofauti za RNA.
Kutuma ujumbe RNA (mRNA, au mRNA - kiolezo) ni nakala ya mfuatano wa kimsingi wa sehemu ya DNA iliyopatikana kutokana na unukuzi. Messenger RNA hutumika kama mpatanishi kati ya DNA na ribosomu - chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe za damu ambacho hukubali amino asidi kutoka kwa uhamisho wa RNA na kuzitumia kuunda msururu wa polipeptidi.
Hamisha RNA (tRNA) huwasha usomaji wa data ya urithi kutoka kwa mjumbe RNA, na kusababisha mchakato wa kutafsiri.asidi ya ribonucleic - awali ya protini. Pia husafirisha amino asidi zinazofaa hadi mahali ambapo protini hutengenezwa.
Ribosomal RNA (rRNA) ndicho kizuizi kikuu cha ribosomu. Hufunga kiolezo cha ribonucleotidi mahali fulani ambapo inawezekana kusoma maelezo yake, na hivyo kuanza mchakato wa kutafsiri.
MiRNA ni molekuli ndogo za RNA ambazo hufanya kazi kama vidhibiti vya jeni nyingi.
Utendaji wa asidi nucleic ni muhimu sana kwa maisha kwa ujumla na kwa kila seli haswa. Takriban kazi zote ambazo seli hufanya hudhibitiwa na protini zilizoundwa kwa kutumia RNA na DNA. Vimeng'enya, bidhaa za protini, huchochea michakato yote muhimu: kupumua, usagaji chakula, aina zote za kimetaboliki.
Tofauti kati ya muundo wa asidi nucleic
| Dezoskiribonucleotide | Ribonucleotide | |
| Function | Hifadhi ya muda mrefu na uwasilishaji wa data ya urithi | Mabadiliko ya taarifa zilizohifadhiwa katika DNA kuwa protini; usafirishaji wa asidi ya amino. Uhifadhi wa data ya kurithi ya baadhi ya virusi. |
| Monosaccharide | Deoxyribose | Ribose |
| Muundo | Umbo la ond lenye nyuzi mbili | Umbo moja la umbo la helical |
| Besi za nitrate | T, C, A, G | U, C, G, A |
Sifa bainifu za besi za asidi nucleic
Adenine na guanini kwamali zao ni purines. Hii ina maana kwamba muundo wao wa molekuli ni pamoja na pete mbili za benzene zilizounganishwa. Cytosine na thymine, kwa upande wake, ni mali ya pyrimidines, na kuwa na pete moja ya benzene. RNA monomers hujenga minyororo yao kwa kutumia besi za adenine, guanini na cytosine, na badala ya thymine huongeza uracil (U). Kila moja ya besi za pyrimidine na purine ina muundo na sifa zake za kipekee, seti yake ya vikundi vya utendaji vilivyounganishwa na pete ya benzene.
Katika baiolojia ya molekuli, vifupisho maalum vya herufi moja hutumiwa kuashiria besi za nitrojeni: A, T, G, C, au U.
sukari ya pentosi
Mbali na seti tofauti ya besi za nitrojeni, monoma za DNA na RNA hutofautiana katika sukari ya pentose. Kabohaidreti ya atomi tano katika DNA ni deoxyribose, wakati katika RNA ni ribose. Zinakaribia kufanana kwa muundo, zikiwa na tofauti moja tu: ribose huongeza kikundi cha haidroksili, huku katika deoxyribose inabadilishwa na atomi ya hidrojeni.
Hitimisho
Katika mabadiliko ya spishi za kibayolojia na mwendelezo wa maisha, dhima ya asidi nucleic haiwezi kukadiria kupita kiasi. Kama sehemu muhimu ya viini vyote vya chembe hai, vinawajibika kwa kuwezesha michakato yote muhimu inayotokea katika seli.
