Kwasy nukleinowe (inaczej: nukleiny) to organiczne związki chemiczne będące połączeniem wielu nukleotydów. W genetyce wyróżnia się dwie podstawowe formy kwasów nukleinowych – DNA (kwasy deoksyrybonukleinowe) oraz RNA (kwasy rybonukleinowe). Ich najważniejszą rolą jest przechowywanie informacji genetycznej.
Budowa kwasów nukleinowych
Kwasy nukleinowe (RNA i DNA) tworzą łańcuchy składające się z nukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi. W skład kwasów nukleinowych wchodzą:
- cztery rodzaje zasad: adenina, guanina, cytozyna i tymina w przypadku łańcuchów DNA, natomiast piąta zasada, uracyl, występuje wyłącznie w łańcuchach RNA, gdzie łączy się komplementarnie z adeniną;
- cukier deoksyryboza (DNA) lub ryboza (RNA) w zależności od rodzaju łańcucha;
- reszty kwasu fosforowego.
Porównanie DNA i RNA
DNA i RNA znacznie się od siebie różnią. DNA zwykle występuje w postaci długiej, nierozgałęzionej, podwójnej helisy, w której nukleotydy jednego łańcucha łączą się w pary wiązaniami wodorowymi z nukleotydami drugiego łańcucha. Jest to niezmienne. Adenina zawsze wiąże się z tyminą, natomiast guanina z cytozyną, zgodnie z zasadami komplementarności. Natomiast RNA występuje w postaci jednoniciowej, jednocześnie tworząc krótsze od DNA polimery. Ze względu na swoją budowę chemiczną RNA wykazuje większą podatność na hydrolizę.
Funkcje kwasów nukleinowych
Kwasy nukleinowe pełnią w organizmie człowieka bardzo ważne funkcje. DNA jest materiałem genetycznym większości organizmów żywych, ale również części wirusów. Z kolei funkcja RNA wiąże się przede wszystkim z biosyntezą białek, choć należy zaznaczyć, że w organizmach istnieją regulatorowe RNA uczestniczące w regulacji procesów transkrypcji, translacji czy degradacji transkryptów.
W organizmie człowieka DNA służy do przechowywania informacji genetycznej. Determinuje ona cechy wyglądu, takie jak wzrost, rysy twarzy, kolor włosów i oczu, a także tendencję do poszczególnych zachowań, predyspozycje sportowe czy predyspozycje do niektórych chorób. Błędy w materiale genetycznym mogą mieć różne konsekwencje. Od tych łagodnych np. różnobarwność tęczówek, aż do tych bardzo poważnych np. zespół Patau, w przebiegu którego śmierć następuje już w pierwszych miesiącach życia.
Dodatkowo DNA jest przekazywane z pokolenia na pokolenie w procesie rozmnażania. Dzięki temu potomstwo dziedziczy cechy od swoich rodziców. Dziedziczenie może się natomiast odbywać w sposób recesywny lub dominujący. Przykładem cechy dominującej jest choćby brązowe zabarwienie tęczówek. Jeśli jeden rodzic ma niebieskie oczy, a drugi brązowe, istnieje 75% szans, że dziecko również będzie mieć oczy brązowe, zaś zaledwie 25% szans, że jego oczy będą niebieskie.
Ewolucja organizmów
Zmiany następujące w sekwencjach DNA choćby na przestrzeni setek lat, takie jak mutacje, mogą prowadzić do ewolucji i adaptacji organizmów do nowych warunków środowiskowych. Właśnie dzięki takiej zdolności współczesny człowiek nie wygląda jak homo erectus czy neandertalczyk (jego poprzednicy), natomiast po ogonie pozostała jedynie kość ogonowa (guziczna). Można zatem podsumować, że DNA jest fundamentem życia i kluczowym aspektem, który zapewnia funkcjonowanie, rozwój i dziedziczenie cech organizmu.
Nie zawsze mutacje są pożądane. To właśnie z nimi wiąże się występowanie chorób genetycznych czy onkologicznych. Mutacje komórek rakowych mogą doprowadzić do pojawienia się przerzutów raka, zaś mutacje na etapie życia płodowego najczęściej są nieuleczalne i mają poważne konsekwencje zdrowotne. W dzisiejszych czasach genetyka medyczna rozwija się niezwykle prężnie. Istnieją nadzieje na ingerencje w materiał genetyczny w takim stopniu, aby leczyć choroby genetyczne lub skutecznie im przeciwdziałać, co może być przyszłością całej medycyny.
Polecane produkty:
|
Kwas hialuronowy
Kwas hialuronowy bioalgi to naturalny produkt z fermentacji roślinnej, dzięki czemu biodostępność jest na bardzo wysokim poziomie. Kwas hialuronowy działa głównie na takie struktury jak włosy, skóra, oczy, stawy, dziąsła ... Zobacz więcej... |
|
Kolagen naturalny
Kolagen do picia to naturalny produkt z opatentowaną formułą Peptiplus® hydrolizowanego kolagenu. Dzięki temu jest bardzo wysokiej wchłanialności ... Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Tobias E., Connor M., Ferguson-Smith M., Genetyka medyczna, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2013.
- Mackiewicz A., Choroby genetycznie uwarunkowane, Wydawnictwo UM Poznań, Poznań 2020.
