Nukleinske kiseline - struktura i funkcija

Nukleinske kiseline su makromolekuli koji postoje kod virusa, prokariota i eukariota.

• RNK - ribonukleinska kiselina
• DNK - dezoksiribonukleinska kiselina

Nukleotid je osnovna jedinica građe nukleinskih kiselina.

Ribonukleotidi ulaze u sastav RNK, a dezoksiribonukleotidi ulaze u sastav DNK.

Građa nukleotida

Nukleotidi su izgrađeni od: pentoznog šećera, azotne baze i fosfatne grupe (PO₄).

Pentozni šećer sadrži 5 C-atoma i označavaju se 1', 2', 3', 4', 5' ( ' se čita prim).

RNK sadrži ribozu, a DNK 2'-dezoksiribozu.

Azotne baze:

• Purinske (dvoprstene) baze:
• Adenin (A)
• Guanin (G)
• Pirimidinske (jednoprstene) baze:
• Timin (T)
• Citozin (C)
• Uracil (U)

Nukleotid se obrazuje tako što se za 1. C-atom vezuje azotna baza, dok se za 5. C-atom vezuje PO₄.

Azotne baze koje ulaze u sastav ribonukleotida su A,G,C i U, dok u sastav dezoksiribonukleotida ulaze A, G, C i T.

Nukleotidi koji ulaze u sastav DNK i RNK razlikuju se po šećeru i pirimidinskoj bazi (uracil u sastav RNK, a timin u sastav DNK).

Primarna struktura nukleinskih kiselina

Broj i redosled nukleotida u molekulu nukleinske kiseline predstavlja njegovu primarnu strukturu.

Nukleotidi se povezuju tako što se pentoza (šećer) jednog nukleotida (preko OH grupe na C3') vezuje za PO₄ grupu (na C5') drugog nukleotida, a formirana veza se naziva fosfodiestarska veza.

Polinukleotidni lanac se obrazuje povezivanjem velikog broja nukleotida.

Na jednom kraju polinukleotidnog lanca nalazi se slobodna fosfatna grupa, koji se naziva 5'-kraj lanca.

Na suprotnom kraju se nalazi slobodna hidroksilna grupa i to je 3'-kraj lanca.

Polinukleotidni lanac RNK se obrazuje povezivanjem ribonukleotida, a polinukleotidni lanac DNK povezivanjem dezoksiribonukleotida.

Sekundarna struktura nukleinskih kiselina

Sekundarna struktura RNK nastaje obrazovanjem vodoničnih veza na pojedinim delovima polinukleotidnog lanca.

Vodonične veze se obrazuju između purinske i pirimidinske baze.

Za baze koje se međusobno povezuju kažemo da su komplementarne.

U RNK su:

• adenin-uracil (A=U)
• guanin-citozin (G≡C)

Sekundarna struktura DNK se obrazuje povezivanjem dva polinukleotidna lanca.

Povezivanje lanaca je moguće samo kada su oni antiparalelni.

Antiparalelni lanci su suprotno orijentisani, tako što se naspram 5'-kraja jednog lanca nalazi 3'-kraj drugog lanca.

U DNK su:

• adenin-timin (A=T)
• guanin-citozin (G≡C)

Tercijarna struktura DNK

Tercijarna struktura podrazumeva povezivanje DNK s proteinima.

DNK se namotava oko proteina i tako pakuje u jedro.

Uloga proteina jeste da obezbede funkcionisanje DNK i održavanje tercijarne strukture.

U jedru svake ćelije se nalazi hromatin, koji predstavlja DNK udruženu s proteinima.

DNK menja svoju strukturnu organizaciju, dodatno se spiralizuje i od hromatina se obrazuju hromozomi.