Nukleinsavak – az öröklődés molekulái „...Ahogy az ABC 24-20 betűje képes leírni bármely nyelv minden szavát és fogalmát, úgy a nuklein leírhatja az átöröklést.” (Miescher)

A nukleinsavak az élő sejtek és vírusok életfontosságú makromolekulái. Miescher (1869) Nucleus = mag Öröklődő tulajdonságok nemzedékről nemzedékre való átadása.

A nukleinsavak építőkövei Foszforsav Ötszénatomos cukrok Nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületek

Ötszénatomos cukrok DNS RNS Sejtmag: dezoxi-ribóz Dezoxiribonukleinsav Sejtplazma: ribóz Ribonukleinsav

Nitrogéntartalmú heterociklusos bázisok

Hogy kapcsolódnak egymáshoz a nukleinsavakat felépítő molekulák Hogy kapcsolódnak egymáshoz a nukleinsavakat felépítő molekulák? Hogyan épül fel a makromolekula? Enyhébb körülmények között, kíméletes hidrolízissel nagyobb molekulaegységek jelennek meg. A nukleotidok a nukleinsavak monomerjei. Nitrogéntartalmú bázis-, pentóz- és foszforsavrészből épül fel.

Az RNS és DNS szerkezete A nukleotidok (RNS, DNS) elágazásmentesen kapcsolódnak egymáshoz polinukleotid lánc A ribonukleinsavak molekuláit 80 – 3000 nukleotidból álló láncok alkotják foszfátészter kötés

A polinukleotidlánc gerincét egy cukorfoszfát láncolat alkotja. Bázissorrend: a cukormolekulákhoz a négyféle bázis (A, G, C, U) más-más sorrendben kapcsolódik.

Egy dezoxiribnukleinsav két polinukleotid lánc, amelyeket hidrogénkötések tartanak össze. Sejtosztódáskor a 2 láncot enzimek szétválasztják, de mindegyik mellé a régi párjával azonos bázissorrendű új lánc szintetizálódik, mert csak így tud maximális számú hidrogénkötés (azaz a legalacsonyabb energiaállapot) kialakulni. Így a két új sejt DNS állománya normális esetben azonos az eredeti sejtével. A két lánc ellentétes lefutási irányú.

A DNS feladata: öröklődő információ tárolása/átadása. A DNS-molekulák két egymás köré csavarodó láncból épülnek fel kettős hélix

James Watson és Francis Crick (1953.)

2-8x több RNS van a sejtekben mint DNS Főbb típusai: Transzfer (szállító) RNS: az aminosavhoz kapcsolódnak, és szállítják a fehérjeszintézis helyére. Mind a 20 aminosav legalább egy transzfer RNS-el rendelkezik. Messenger (hírvivő) RNS: a sejtmagból a plazmába juttatják a fehérjeszintézishez szükséges információt Riboszómális RNS: a a riboszómákon folyó fehérjeszintézisben játszik szerepet.

Érdekességek A baktériumok sejtjében található DNS – molekula kb. hárommillió nukleotidrészből épül fel, és teljesen kinyújtva kb. 1mm hosszú volna. A magasabb rendű élőlények kromoszómáit alkotó DNS – molekulák mintegy 1m hosszúak volnának teljesen kinyújtva. A megkettőződés mechanizmusából következik, hogy a DNS – molekulák a szervezetben „elpusztíthatatlanok”. Természetesen mutációk azonban előfordulhatnak, amelyek során a DNS megváltozik. Ezt különféle mutagén anyagok és hatások (pl. erős UV sugárzás, amitől óvakodni kell!) elősegíthetik, melyek általában károsak (karcinogén anyagok, mint pl. korom vagy égett zsírban lévő vegyületek hatására rákos sejt alakulhat ki!). Néha azonban olyan változást okoznak, amitől az új egyed jobban képes alkalmazkodni az adott körülményekhez (evolúció alapja). A megkettőződés nagyon gyorsan és pontosan játszódik le, csak minden 108 – 109 bázispár képződésére esik egy hiba.

Köszönjük a figyelmet! Közreműködött: Szűcs Vivien Hoffmann Péter Török Zsolt Dániel Zsombor Barát László Kazinczy Krisztián (vörös betűs kiegészítések: Szalay Luca) Forrásaink: -A természetről tizenéveseknek:Kémia 10. Szerves kémiai ismeretek -Albert Viktor: Kémia 10. Középiskolások számára -Wikipédia