Základy struktury nukleových kyselin

• DNA >

• RNA >

• Typy DNA a RNA >

• Závěr >

Typy molekul DNA:

• jednořetězcová DNA (ssDNA)
• dvouřetězcová DNA (dsDNA)

Dle lokalizace v buňce rozlišujeme:

• jaderná DNA,
• mitochondriální DNA,
• chloroplastová DNA (rostliny).

Typy molekul RNA podle jejich funkce:

• heteronukleární RNA (hnRNA), také známá jako premediátorová RNA (primární transkript u eukaryotů),
• mediátorová RNA (mRNA),
• transferová RNA,
• ribozomální RNA,
• byly nalezeny další RNA částice, které mají funkci v expresi genů a metabolismu (mají katalytickou funkci) – malé jaderné RNA (snRNA),
• RNA primer je důležitý v replikaci DNA a při reverzní transkripci retrovirů,
• nukleotidové sekvence RNA jsou u většiny organizmů konzervativní (jsou si podobné na různých evolučních stupních vývoje).

DNA:

V roce 1869 Friedrich Miescher izoloval slabě kyselou látku bohatou na fosfor z jádra buněk bílých krvinek člověka a nazval tuto látku nukleovou kyselinou. Tato látka byla úplně jiná, než jakákoliv jiná do té doby známá a které se dnes říká DNA. Celý chemický název DNA je deoxyribonukleová kyselina.

U DNA můžeme popsat tři charakteristické vlastnosti:

1. jedna z částí je cukr známý jako deoxyribóza,
2. nalézá se hlavně v jádře buněk,
3. má kyselou povahu.

Po vyčištění DNA z jádra a ošetření dalšími chemikáliemi bylo prokázáno, že je složena ze čtyř různých podjednotek (nukleotidů) spojených do dlouhého řetězce.

Chemické složení DNA: Jeden řetězec molekuly DNA obsahuje sled nukleotidových podjednotek. Každý nukleotid je tvořen cukrem deoxyribózou spojenou s fosfátovou skupinou a s jednou dusíkatou bází. Fosfodiesterové vazby váží k sobě nukleotidové podjednotky navzájem připojené pomocí fosfátové skupiny jednoho nukleotidu k cukru předchozího nukleotidu. Fosfodiesterová vazba je pevná kovalentní vazba.

RNA jako výkonný a řídící činitel při projevu genetické informace

Chemické složení RNA

Primární struktura RNA se skládá stejně jako u DNA z nukleotidů. Nukleotid RNA je však trochu odlišný, neboť je složen cukru ribózy a místo tyminu je zařazován uracil.

Molekuly RNA jsou jednořetězcové, ale mohou tvořit různé smyčky a vlásenky. Sekvence monomerů v RNA určuje její třídimenzionální strukturu a tedy i její funkci.

Funkce RNA

Obecně mají molekuly RNA funkce jako DNA, tj. jako informační molekuly a jako katalyzátory biochemických reakcí. Ribonukleová kyselina byla poprvé popsána v roce 1947, jako buněčná složka uplatňující se v syntéze proteinů. RNA má však celou řadu dalších funkcí, např. hraje důležitou roli v expresi genů, při údržbě genomu, zpracování a úpravě primárního transkriptu a lokalizaci proteinů v buňce.

V současné době byla popsána také katalytická funkce RNA (jakož i u DNA), což inspiruje nové výzkumy molekulárního původu života a biochemického potenciálu nukleových kyselin. RNA hrála důležitou roli při vzniku života na této planetě.

RNA slouží i jako genom pro některé viry a malé viroidy (většinou se jedná o patogeny pro lidi, zvířata a rostliny).

Závěr:

1. nukleové kyseliny (DNA a RNA) jsou polymery složené z navázaných monomerů – nukleotidů,
2. nukleotid DNA se skládá z: deoxyribózy, fosfátové skupiny, dusíkatých bází (adenin, guanin, tymin, cytozin),
3. nukleotid RNA se skládá z: ribózy, fosfátové skupiny, dusíkatých bází (adenin, guanin, uracil, cytozin),
4. lineární pořadí bází v nukleové kyselině se označuje jako primární struktura,
5. RNA molekuly jsou vysoce flexibilní, vytvářejí rozmanité struktury s mnoha funkcemi,
6. RNA a DNA mají schopnost nést informaci ve své primární struktuře,
7. některé RNA mají katalytické aktivity.