Podle chemického složení dělíme nukleové kyseliny na 2 základní typy:
- DNA = deoxyribonukleová kyseliny
- RNA = ribonukleová kyselina
Nukleové kyseliny jsou složkami všech živých buněk. Jejich obsah klesá se složitostí biologického objektu;
- nejjednodušší biologické systémy – viry – obsahují molekulu NK obalenou mnoha molekulami bílkovin
- kvasinky – nukleové kyseliny tvoří 40 % sušiny
- baktérie – 15 %
- živočišná tkáň nejbohatší na nukleové kyseliny je brzlík (thymus) – 1 %
Tabulka: Složky nukleových kyselin
|
Složky |
Kyseliny |
||
RNA |
DNA |
||
1. |
purinová base |
adenin |
adenin |
guanin |
guanin |
||
nebo |
|
|
|
pyrimidinová base |
cytosin |
cytosin |
|
uracil |
thymin |
||
2. |
pentosa |
ribosa |
deoxyribosa |
3. |
anorganická složka |
kyseliny fosforečná |
kyselina fosforečná |
STRUKTURA MOLEKUL NUKLEOVÝCH KYSELIN
Základem molekul NK je lineární polynukleotidový řetězec:
- systém ribonukleotidů (tvoří RNA)
- nebo deoxyribonukleotidů (tvoří DNA) propojených fosfodiesterovými vazbami mezi 3‘-hydroxylem jednoho a 5‘-hydroxylem následujícího nukleotidu.
Postranní řetězce tvoří 2 různé pyrimidinové a 2 purinové báze připojené k pentosovým jednotkám polynukleotidového řetězce. Jejich pořadí je pro každou NK charakteristické a určuje její vlastnosti.
Lineární polynukleotidový řetězec má na jednom konci volný zbytek kyseliny fosforečné, esterově vázaný na uhlík 5‘ ribosového kruhu (tzv. 5‘ konec) a na druhém konci volnou hydroxylovou skupinu na uhlíku 3‘ (tzv. 3‘ konec).
Podle konvence zapisujeme struktury polynukleotidových řetězců od 5‘ konce ke 3‘ konci.
Nukleové kyseliny mají podobně jako bílkoviny trojrozměrné struktury. Jejich prostorové uspořádání úzce souvisí s jejich biologickou funkcí. Sekundární struktura má charakter spirál – šroubovic fixovaných vodíkovými můstky mezi doplňkovými (= komplementárními) bázemi. Jsou to dvojice bází, vždy jedné purinové a jedné pyrimidinové, z nichž jedna obsahuje –NH2 a druhá –OH skupinu Þ vodíkový můstek.
Dnešní obraz molekuly DNA vytvořili Watson a Crick. DNA je molekulou dědičnosti a vyskytuje se ve všech prokaryotních i eukaryotních buňkách. Je hlavní součástí chromozómů.
DNA – dvoušroubovicový model (dihelix)
Řetězce mají opačnou polaritu, takže proti sobě umístěné nukleotidy obsahují doplňkové báze. Řetězce jsou zformovány tak, že pentosové kruhy a fosfátové zbytky ční ven, báze dovnitř. Mezi dvojicemi komplementárních bází se při tom vytvářejí vodíkové můstky, které podmiňují specifitu párování.
RIBONUKLEOVÉ KYSELINY
Rozdíl RNA od DNA:
- Cukernou jednotkou je ribosa obsahující na 2. uhlíkhu hydroxylovou skupinu (u DNA je to deoxyribosa)
- Pyrimidinové báze jsou cytosin a uracil (u DNA cytosin a thymin)
- Molekuly RNA jsou jednovlákonové – s výjimkou některých virů (DNA tvoří dvojšroubovice z antiparalelních vláken)
Existují 3 typy RNA:
- mRNA - meriátorová RNA
- rRNA - ribozómová RNA
- tRNA – transferová RNA
