nukleīnskābes ir vitāli svarīgi biopolimēri atrodams visās dzīvajās lietās, kur tās darbojas, lai kodētu, pārsūtītu un izteiktu gēni. Šie lielie molekulas sauc par nukleīnskābēm, jo tās pirmo reizi tika identificētas šūnu kodolstomēr tie ir sastopami arī mitohondriji un hloroplasti kā arī baktērijas un vīrusi. Divas galvenās nukleīnskābes ir dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābe (RNS).
DNS ir divpavedienu molekula, kas sakārtota hromosomā, kas atrodas šūnu kodolā, kur tā kodē organisma ģenētisko informāciju. Kad šūna dalās, šī ģenētiskā koda kopija tiek nodota jaunajai šūnai. Tiek saukta ģenētiskā koda kopēšana replikācija.
RNS ir vienas šķiedras molekula, kas var papildināt vai "saskaņot" ar DNS. RNS tips, ko sauc par Messenger RNS vai mRNS, nolasa DNS un caur to izveido kopiju process, ko sauc par transkripciju. mRNS pārnēsā šo kopiju no kodola uz ribosomām citoplazmā, kur RNS vai tRNS pārnešana palīdz aminoskābes savienot ar kodu, galu galā veidojot olbaltumvielas caur process, ko sauc par tulkošanu.
Bāzes un cukurs ir atšķirīgi DNS un RNS, bet visi nukleotīdi savienojas, izmantojot to pašu mehānismu. Cukura primārais vai pirmais ogleklis savienojas ar pamatni. Cukura numurs 5 ar oglekli saistās ar fosfātu grupu. Kad nukleotīdi savienojas viens ar otru, veidojot DNS vai RNS, viena no nukleotīdiem fosfāts pievienojas 3-ogleklis no otra nukleotīda cukura, veidojot to, ko sauc par nukleīna cukura-fosfāta mugurkaulu skābe. Saikni starp nukleotīdiem sauc par fosfodiestera saiti.
Gan DNS, gan RNS veido, izmantojot bāzes, pentozes cukuru un fosfātu grupas, bet slāpekļa bāzes un cukurs abās makromolekulās nav vienādas.
DNS veido, izmantojot adenīna, timīna, guanīna un citozīna bāzes. Bāzes ļoti specifiski savienojas viena ar otru. Adenīna un timīna saite (A-T), savukārt citozīna un guanīna saite (G-C). Pentozes cukurs ir 2'-dezoksiriboze.
RNS veido, izmantojot adenīna, uracila, guanīna un citozīna bāzes. Bāzes pāri veidojas vienādi, izņemot adenīna pievienošanos uracilam (A-U), guanīnam savienojoties ar citozīnu (G-C). Cukurs ir riboze. Viens vienkāršs veids, kā atcerēties, kuri bāzes pāri ir viens ar otru, ir apskatīt burtu formu. Gan C, gan G ir izliekti alfabēta burti. Gan A, gan T ir burti, kas veidoti no taisnu līniju krustošanās. Jūs varat atcerēties, ka U atbilst T, ja, atceroties U, sekojiet T, kad deklamējat alfabētu.
Adenīnu, guanīnu un timīnu sauc par purīna bāzēm. Tās ir bicikliskas molekulas, kas nozīmē, ka tās sastāv no diviem gredzeniem. Citosīnu un timīnu sauc par pirimidīna bāzēm. Pirimidīna bāzes sastāv no viena gredzena vai heterocikliska amīna.
Kaut arī tika atklāti eikariotos, laika gaitā zinātnieki saprata, ka šūnai nav jābūt kodolam, lai tam būtu nukleīnskābes. Visas īstās šūnas (piemēram, no augiem, dzīvniekiem, sēnītēm) satur gan DNS, gan RNS. Izņēmumi ir dažas nobriedušas šūnas, piemēram, cilvēka sarkanās asins šūnas. Vīrusam ir vai nu DNS, vai RNS, bet reti abas molekulas. Kaut arī lielākajai daļai DNS ir divpavedieni un lielākajai daļai RNS ir vienpavedieni, ir izņēmumi. Vīrusos eksistē vienpavedienu DNS un divpavedienu RNS. Ir atrastas pat nukleīnskābes ar trīs un četriem virzieniem!