Nukleová kyselina: Rozdiel medzi revíziami
opravy, doplnenie |
rozšírenie |
||
| Riadok 19: | Riadok 19: | ||
== Štruktúra == |
== Štruktúra == |
||
Primárnu štruktúru určuje presný sled jednotlivých nukleotidov. |
Primárnu štruktúru určuje presný sled jednotlivých nukleotidov. |
||
Nukleové kyseliny sa môžu vyskytovať ako jednoreťzcové a dvojreťazcové formy. Dvojreťazcová forma je zložená z dvoch opačne orientovaných reťazcov, ktoré sú držané pohromade [[vodíková väzba|vodíkovými väzbami]] medzi potistojacimi nukleotidmi. Táto štruktúra je najstabilnejšia vtedy, ak sú všetky nukleotidy navzájom [[komplementarita|komplementárne]]. Dvojvlákno so 100 % komplementaritou nukleotidov sa nazýva homoduplex. Ak sa správne nepárujú všetky nukleotidy, dvojvlákno sa nazýva heteroduplex. U DNA je v bunkách častejší výskyt dvojreťazcovej formy, u RNA jednoreťazcovej formy. Dvojreťazcová forma DNA je stabilnejšia ako dvojreťazcová forma RNA, navyše, dlhé úseky dvojreťazcovej RNA sú pre bunku neprijateľné z hľadiska funkcie. Je možné vytvoriť aj dvojreťazcovú formu, ktorej jedno vlákno je tvorené DNA a druhé RNA, takáto hybridná forma je však tiež nestabilná. |
|||
Sekundárna štruktúra má zvyčajne tvar dvojitej pravotočivej závitnice, ktorú tvoria dva proti sebe prebiehajúce polynukleotidové reťazce. Terciárna štruktúra označuje rôzne formy nadzávitnicového vinutia. |
|||
== Výskyt == |
== Výskyt == |
||
| Riadok 27: | Riadok 31: | ||
RNA sa u eukaryotických buniek vyskytuje v jadre, [[jadierko|jadierku]], a v cytoplazme. Často vytvára [[nukleoproteín]]ové komplexy. Neprerušovaná [[plazmatická membrána]] nedovolí nukleovým kyselinám uniknúť z buniek. Ak sa napriek tomu z bunky dostanú, napríklad pri ich [[nekróza|nekróze]], ich životnosť, zvlášť u RNA nie je dlhá. Nukleové kyseliny sa mimo buniek stabilne vyskytujú napríklad v [[kapsid]]e [[vírus]]u. |
RNA sa u eukaryotických buniek vyskytuje v jadre, [[jadierko|jadierku]], a v cytoplazme. Často vytvára [[nukleoproteín]]ové komplexy. Neprerušovaná [[plazmatická membrána]] nedovolí nukleovým kyselinám uniknúť z buniek. Ak sa napriek tomu z bunky dostanú, napríklad pri ich [[nekróza|nekróze]], ich životnosť, zvlášť u RNA nie je dlhá. Nukleové kyseliny sa mimo buniek stabilne vyskytujú napríklad v [[kapsid]]e [[vírus]]u. |
||
== Vznik == |
|||
V bunkách vznikajú nukleové kyseliny [[polymerizácia|polymerizáciou]] svojich voľných monomérov. Tento proces katalyzujú enzýmy nazývané [[polymeráza|polymerázy]]. DNA je vytváraná [[DNA-polymeráza]]mi a RNA [[RNA-polymeráza]]mi. Obe skupiny polymeráz ale vytvárajú vždy iba jeden reťazec ribonukleovej kyseliny a to tak, že na princípe komplementarity pridávajú nukleotidy na už existujúce vlákno, matricu. Matricou je väčšinou v prípade syntézy DNA aj RNA jedno vlákno DNA. Oveľa zriedkavejšie sú prípady, kedy je matricou pre syntézu DNA alebo RNA vlákno RNA. Keďže DNA sa vyskytuje prevažne v dvojreťazcovej forme, tieto dva reťazce musia byť pred syntézou novej nukleovej kyseliny od seba aspoň na krátkom úseku oddelené a to buď činnosťou samotnej polymerázy (v prípade RNA-polymerázy) alebo enzýmom zvaným [[helikáza]]. |
|||
Syntéza nového vlákna DNA podľa matrice DNA sa nazýva [[replikácia DNA|replikácia]]. Syntéza nového vlákna RNA podľa matrice DNA sa nazýva [[transkripcia (genetika)|transkripcia]]. |
|||
== Enzýmy meniace primárnu štruktúru nukleových kyselín == |
== Enzýmy meniace primárnu štruktúru nukleových kyselín == |
||
| Riadok 37: | Riadok 46: | ||
[[ligáza|Ligázy]] sú enzýmy, ktoré sú schopné spojiť kompatibilné konce nukleových kyselín. |
[[ligáza|Ligázy]] sú enzýmy, ktoré sú schopné spojiť kompatibilné konce nukleových kyselín. |
||
{{Biologický výhonok}} |
|||
{{Nukleové kyseliny}} |
{{Nukleové kyseliny}} |
||
{{Proteosyntéza}} |
{{Proteosyntéza}} |
||
Verzia z 19:14, 11. december 2011
Nukleové kyseliny (ďalej NK) alebo kyseliny bunkového jadra sú biomakromolekulové látky, ktoré sa spolu s bielkovinami považujú za najvýznamnejšie zložky živých sústav. Sú to polynukleotidy s molekulovou hmotnosťou od 20 000 do viacerých miliónov.
V ich molekulách sa uchováva dedičná (genetická) informácia a prostredníctvom nich sa prepisuje do špecifickej štruktúry bielkovinových molekúl.
Prvýkrát ich izoloval z jadier bielych krviniek prítomných v hnise Friedrich Miescher v roku 1869.
Štruktúra
- kyslá zložka - kyselina trihydrogénfosforečná, resp. jej fosfátový zvyšok (PO43−)
- monosacharid - deoxyribóza alebo ribóza
- Zásaditá zložka - nukleotidy
- puríny: najčastejšie adenín a guanín, ale aj hypoxantín a xantín
- pyrimidíny: najčastejšie cytozín, uracil, tymín, ale aj metylcytozín
Delenie
Podľa monosacharidovej zložky rozlišujeme:
- kyselinu ribonukleovú (RNA alebo RNK)
- kyselinu deoxyribonukleovú (DNA alebo DNK)
Štruktúra
Primárnu štruktúru určuje presný sled jednotlivých nukleotidov.
Nukleové kyseliny sa môžu vyskytovať ako jednoreťzcové a dvojreťazcové formy. Dvojreťazcová forma je zložená z dvoch opačne orientovaných reťazcov, ktoré sú držané pohromade vodíkovými väzbami medzi potistojacimi nukleotidmi. Táto štruktúra je najstabilnejšia vtedy, ak sú všetky nukleotidy navzájom komplementárne. Dvojvlákno so 100 % komplementaritou nukleotidov sa nazýva homoduplex. Ak sa správne nepárujú všetky nukleotidy, dvojvlákno sa nazýva heteroduplex. U DNA je v bunkách častejší výskyt dvojreťazcovej formy, u RNA jednoreťazcovej formy. Dvojreťazcová forma DNA je stabilnejšia ako dvojreťazcová forma RNA, navyše, dlhé úseky dvojreťazcovej RNA sú pre bunku neprijateľné z hľadiska funkcie. Je možné vytvoriť aj dvojreťazcovú formu, ktorej jedno vlákno je tvorené DNA a druhé RNA, takáto hybridná forma je však tiež nestabilná.
Sekundárna štruktúra má zvyčajne tvar dvojitej pravotočivej závitnice, ktorú tvoria dva proti sebe prebiehajúce polynukleotidové reťazce. Terciárna štruktúra označuje rôzne formy nadzávitnicového vinutia.
Výskyt
V závislosti od typu NK a buniek, NK sa nachádzajú v rôznych subcelulárnych štruktúrach. V prípade prokaryotických buniek sa NK (DNA a RNA) nachádzajú v cytoplazme. V eukaryotických bunkách sa DNA nachádza:
- najmä v jadre bunky
- menšie množstvo sa nachádza aj mimo jadra eukaryotických buniek - v mitochondriách a u rastlín aj v chloroplastoch
RNA sa u eukaryotických buniek vyskytuje v jadre, jadierku, a v cytoplazme. Často vytvára nukleoproteínové komplexy. Neprerušovaná plazmatická membrána nedovolí nukleovým kyselinám uniknúť z buniek. Ak sa napriek tomu z bunky dostanú, napríklad pri ich nekróze, ich životnosť, zvlášť u RNA nie je dlhá. Nukleové kyseliny sa mimo buniek stabilne vyskytujú napríklad v kapside vírusu.
Vznik
V bunkách vznikajú nukleové kyseliny polymerizáciou svojich voľných monomérov. Tento proces katalyzujú enzýmy nazývané polymerázy. DNA je vytváraná DNA-polymerázami a RNA RNA-polymerázami. Obe skupiny polymeráz ale vytvárajú vždy iba jeden reťazec ribonukleovej kyseliny a to tak, že na princípe komplementarity pridávajú nukleotidy na už existujúce vlákno, matricu. Matricou je väčšinou v prípade syntézy DNA aj RNA jedno vlákno DNA. Oveľa zriedkavejšie sú prípady, kedy je matricou pre syntézu DNA alebo RNA vlákno RNA. Keďže DNA sa vyskytuje prevažne v dvojreťazcovej forme, tieto dva reťazce musia byť pred syntézou novej nukleovej kyseliny od seba aspoň na krátkom úseku oddelené a to buď činnosťou samotnej polymerázy (v prípade RNA-polymerázy) alebo enzýmom zvaným helikáza.
Syntéza nového vlákna DNA podľa matrice DNA sa nazýva replikácia. Syntéza nového vlákna RNA podľa matrice DNA sa nazýva transkripcia.
Enzýmy meniace primárnu štruktúru nukleových kyselín
So vznikom a zánikom nukleových kyselín sú spojené tieto základné skupiny enzýmov:
- polymerázy - vytvárajú nové nukleové kyseliny polymerizáciou nukleotidov
- nukleázy - štiepia nukleové kyseliny
- exonukleázy - štiepia nukleové kyseliny od koncových nukleotidov
- endonukleázy - štiepia nukleové kyseliny uprostred polynukleotidového reťazca
Ligázy sú enzýmy, ktoré sú schopné spojiť kompatibilné konce nukleových kyselín.