Budowa i rola kwasów nukleinowych

W komórkach występują dwa rodzaje kwasów nukleinowych: DNA i RNA. Ich cząsteczki są polimerami składającymi się z monomerów zwanych nukleotydami. Budowa DNA opiera się na deoksyrybozie, reszcie fosforanowej i jednej z czterech zasad azotowych: adeninie, guaninie, cytozynie lub tyminie. DNA tworzy strukturę podwójnej helisy, stabilizowaną przez wiązania wodorowe między komplementarnymi zasadami azotowymi.

Definicja: Nukleotyd to podstawowa jednostka budulcowa kwasów nukleinowych, składająca się z cukru (deoksyrybozy w DNA lub rybozy w RNA), reszty fosforanowej i zasady azotowej.

Budowa przestrzenna DNA charakteryzuje się dwoma łańcuchami polinukleotydowymi skręconymi śrubowo wokół wspólnej osi. Łańcuchy te są antyrównoległe, co oznacza, że koniec 5' jednego łańcucha leży naprzeciw końca 3' drugiego łańcucha. Stabilność struktury DNA zapewniają nie tylko wiązania wodorowe, ale także oddziaływania hydrofobowe między sąsiednimi parami zasad azotowych.

Highlight: Sekwencja DNA, czyli kolejność nukleotydów w łańcuchu polinukleotydowym, zapisuje się od końca 5' za pomocą liter oznaczających rodzaje zasad azotowych, np. 5'-ATCTGT-3'.

Funkcje kwasów nukleinowych, a w szczególności DNA, obejmują przechowywanie i przekazywanie informacji genetycznej. DNA stanowi materiał genetyczny u wszystkich organizmów oraz niektórych wirusów. Jego rola jako nośnika informacji genetycznej została potwierdzona dzięki eksperymentom, takim jak doświadczenie Fredericka Griffitha.

Budowa RNA różni się od DNA obecnością rybozy zamiast deoksyrybozy oraz uracylu zamiast tyminy. RNA jest zwykle jednoniciowe, choć mogą występować fragmenty dwuniciowe. Wyróżnia się cztery typy nukleotydów RNA: adeninowy, guaninowy, cytydynowy i urydynowy.