Budowa i rola kwasów nukleinowych

DNA jest materiałem genetycznym u wszystkich organizmów i niektórych wirusów. Jest nośnikiem informacji genetycznej odpowiedzialnym za dziedziczenie cech i określa strukturę pierwszorzędową białek oraz RNA. To dwuniciowa cząsteczka, w której obie nici są względem siebie komplementarne.

RNA pełni inne funkcje - jest materiałem genetycznym u niektórych wirusów, ale głównie uczestniczy w ekspresji genów (odczytywaniu informacji genetycznej z DNA). W przeciwieństwie do DNA, RNA jest zazwyczaj jednoniciowe, choć mogą występować w nim fragmenty dwuniciowe. Niektóre cząsteczki RNA mają funkcje katalityczne lub regulacyjne.

Podstawową jednostką strukturalną kwasów nukleinowych jest nukleotyd, składający się z reszty fosforanowej, cukru (deoksyrybozy w DNA, rybozy w RNA) i zasady azotowej. W DNA występują zasady: adenina, guanina, cytozyna i tymina, natomiast w RNA zamiast tyminy jest uracyl. Między zasadami azotowymi tworzą się wiązania wodorowe (A-T: 2 wiązania, G-C: 3 wiązania).

Warto zapamiętać! Reguła Chargaffa mówi, że w DNA ilość adeniny równa się ilości tyminy, a ilość guaniny równa się ilości cytozyny. Ta komplementarność jest kluczowa dla procesów replikacji i transkrypcji.

RNA występuje w komórkach w różnych formach, z których najważniejsze to: mRNA (przenosi informację o budowie białek), rRNA (buduje rybosomy) oraz tRNA (transportuje aminokwasy). mRNA nazywane jest kodującym, a pozostałe rodzaje RNA określa się jako niekodujące.

Doświadczenie Griffitha dowiodło, że DNA jest nośnikiem informacji genetycznej. Wykazało, że bakterie chorobotwórcze mogą przekazywać chorobotwórczość bakteriom niechorobotwórczym, a zniszczenie DNA w ekstrakcie z bakterii chorobotwórczych uniemożliwiało ten transfer.