A nukleinsavak makromolekulák, amelyek minden sejtben megtalálhatók. Nukleinsavak segítségével történik a sejtekben a fehérjeszintézis, az átörökítés és az ehhez szükséges információ tárolása.A nukleinsavat hidrolízissel összetevőkre bontották, melynek során háromféle alkotót találtak: foszforsavat, pentózt és nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületeket, „bázisokat”, illetve nukleozidokat, amelyekben egy bázis egy cukorrészhez kapcsolódik.
A nukleinsavakban a cukorrész pentóz: vagy dezoxi-ribóz vagy ribóz. Ilyen alapon megkülönböztetünk DNS-t, azaz dezoxi-ribonukleinsavat és RNS-t, azaz ribonukleinsavat. Az RNS-ben és a DNS-ben előforduló bázisok nem teljesen azonosak.
DNS
- Molekulaméret (nukleotid egységekben): több millió
- Molekulaalak: „kettős hélix”
- Előfordulás: sejtmagban
- Legfontosabb biológiai funkció: örökítés
RNS
- Molekulaméret (nukleotid egységekben): 80-tízezer
- Molekulaalak: egyláncú
- Előfordulás: főleg a plazmában
- Legfontosabb biológiai funkció: információ hordozás a sejtben
A nukleotidok felépítése:
- PENTÓZ: D-ribóz (RNS) vagy 2-dezoxi-D-ribóz (DNS).
- A pentóz 1′-szénatomjához kapcsolódó nitrogéntartalmú heteroaromás bázis:
– PURINVÁZAS bázisok: adenin, guanin
– PIRIMIDINVÁZAS bázisok: citozin, uracil, timin - A pentóz 5′-szénatomján lévő hidroxilcsoportját észteresítve foszforsav.
A nukleotidok szerepe
- Tri- és difoszfátjai a szervezet energiahordozói: ATP, ADP
- Koenzimek alkotórészei: NAD, NADP, KoA
- A sejtek kommunikációs kapcsolataiban játszanak szerepet: cAMP
- A nukleinsavak alkotórészei
A nukleinsavak felépülése
A nukleinsavak nukleotidokból épülnek fel. A polinukleotidlánc tulajdonképpen poliészterlánc, melyben a nukleotid pentózának 5′ szénatomjával észterkötésben lévő foszfátcsoport a másik nukleotid pentózának 3′ szénatomján lévő hidroxilcsoporttal kondenzációs reakcióban (vízkilépés) hoz létre észterkötést.
A nukleisavak fajlagossága
A cukor-foszfát-lánc egységei monoton ismétlődnek, ezek tehát nem specifikusak. A molekula egyediségét a nukleotidok bázisai, azok szekvenciája (sorrendje) szabja meg!
A nukleinsavak konformációja
A cukor-foszfát-lánc különböző pontjai között hidrogénkötések jöhetnek létre. Egy-egy lánc különböző szakaszai – RNS esetén -, kettős polinukleotidláncnál – DNS esetén – a két lánc bázisai között jöhetnek létre hidrogénkötések, de csak meghatározott formában. Az adenin két hidrogénkötéssel csak timinhez (DNS) illetve uracilhoz (RNS), míg a guanin három hidrogénkötéssel csak citozinhoz kapcsolódhat.
| RNS | DNS | |
| PENTÓZ | ribóz | dezoxiribóz |
| BÁZISOK | adenin, citozin, guanin | |
| uracil | timin | |
| KONFORMÁCIÓ | egyszálú, újabb kutatások szerint kétszálú is | – kettős szálú – a cukor-foszfát-lánc lefutási iránya ellentétes |
| Helyenként az egymást követő szakaszok palindromot alkotnak és hidrogénkötésekkel kapcsolódnak a bázisok révén úgy, hogy ezáltal a polinukleotidlánc hurokszerűen visszakanyarodik. | – A két lánc végig a bázisok közötti hidrogénkötések révén kapcsolódik össze (a két lánc bázissorrendje nem azonos, hanem a bázispárosodás szabályai szerint egymást kiegészítő, komplementer. – Kettős spirál alakul ki. | |
| A bázisok mennyiségére vonatkozó összefüggések | – | purinbázisok = pirimidinbázisok adenin = timin guanin = citozin A komplementaritás miatt. |
| Funkció | – messenger-RNS (m-RNS) a fehérje aminosavsorrendjére vonatkozó információ szállítása (hírvivő RNS)- transfer RNS (t-RNS) az aktivált aminosav szállítása a riboszómára, a fehérjeszintézis helyére (szállító RNS) – ribosomalis- RNS (riboszómális RNS): a riboszómát építi fel | |