Dnes si povieme niečo o dusíkaté bázy. Sú to tie, ktoré obsahujú genetickú informáciu a sú zložené z dvoch purínov a dvoch pyrimidínov. Puríny sú známe pod menom adenín a guanín, zatiaľ čo pyrimidíny sú známe pod menom tymín a cytozín. Trojka vo vílach má v DNA človeka veľký význam.
Preto sa v tomto článku zameriame na to, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o dusíkatých zásadách, ich vlastnostiach a dôležitosti.
Nukleové kyseliny
Keď hovoríme o nukleových kyselinách, máme na mysli biomolekuly, ktoré sú tie, ktoré obsahujú genetickú informáciu. Sú to biopolyméry, ktoré majú pomerne vysokú molekulovú hmotnosť a ktoré sú tvorené ďalšími menšími štruktúrnymi jednotkami, ktoré sú známe ako nukleotidy. Ak to analyzujeme z klinického hľadiska, nukleové kyseliny sú veľké molekuly, ktoré sú tvorené lineárnymi polymérmi nukleotidov. Všetky polyméry, ktoré sú spojené fosfátesterovými väzbami bez akejkoľvek periodicity.
V tomto prípade sú nukleové kyseliny rozdelené na deoxyribonukleovú kyselinu, ktorá sa nachádza v jadre buniek a ďalších organel a ribonukleovú kyselinu, ktorá sa nachádza v cytoplazme. Skladajú sa z dlhých reťazcov nukleotidov, ktoré sú spojené fosfátovými skupinami. Medzi týmito odkazmi sa nenašiel žiadny typ periodicity. Najväčšie molekuly sú tvorené stovkami miliónov nukleotidov v jednej kovalentnej štruktúre. Je to spôsobené stupeň polymerizácie medzi nukleotidmi môže byť veľmi vysoký.
Rovnakým spôsobom sú bielkoviny, ktoré konzumujeme z potravy, tiež polyméry, ktoré sú neperiodicky zarovnané aminokyselinami. Tento nedostatok periodicity spôsobuje existenciu informácií. Vedci to objavili nukleové kyseliny sú úložiskom informácií pre všetky aminokyselinové sekvencie všetkých bunkových proteínov. Je známe, že existuje korelácia medzi oboma sekvenciami, ktorá sa vyjadruje tým, že nukleové kyseliny a proteíny sú kolineárne. Popis celej tejto korelácie je známy ako genetický kód. Genetický kód je ten, ktorý ustanovuje sekvenciu nukleotidov v nukleovej kyseline zodpovedajúcej aminokyseline v proteíne.
Je potrebné pamätať na to, že sú to práve molekuly, ktoré majú genetickú informáciu organizmov a sú zodpovedné za ich dedičný prenos.
Dusíkaté bázy
Znalosti o štruktúre nukleových kyselín nám umožnili dozvedieť sa viac o genetickom kóde človeka. Vďaka tomu poznáme mechanizmus a kontrolu syntézy bielkovín a mechanizmus prenosu genetickej informácie z kmeňových buniek do dcérskych buniek.
To je miesto, kde začína prichádzať význam dusíkatých zásad. A existujú dva typy nukleových kyselín, ako sme už spomenuli vyššie. Jednoducho sa medzi nimi líšia cukrom, ktorý prenášajú. Na jednej strane máme deoxyribózu a na druhej strane ribózu. Líšia sa tiež dusíkatými zásadami, ktoré obsahujú. V prípade DNA máme adenín, guanín, cytozín a tymín. Na druhej strane v RNA máme adenín, guanín, cytozín a uracil. Rozdiel je v tom, že štruktúra reťazcov dusíkatých báz je rozdielna v DNA a RNA. Zatiaľ čo v DNA sú to dvojvláknové vlákna, v RNA je to jednovláknové.
Opis a typy dusíkatých zásad
Vieme, že dusíkaté bázy sú tie, ktoré obsahujú genetickú informáciu. Zatiaľ čo purické a pyrimidínové bázy sú aromatické a ploché. To je dôležité, keď vezmeme do úvahy štruktúru nukleových kyselín. Musím tiež pamätať na to, že dusíkaté zásady sú nerozpustné vo vode a môžu medzi nimi vytvárať určité hydrofóbne interakcie. To znamená, že nemôžu byť navzájom spojené.
Tieto vlastnosti, ktoré majú dusíkaté bázy, slúžia na stabilizáciu trojrozmernej štruktúry nukleových kyselín, ktoré tvoria DNA. Dusíkaté zásady vždy absorbujú svetlo a keď sú v rozsahu ultrafialového elektromagnetického spektra medzi hodnotami 250 - 280 nm. Táto vlastnosť sa používa, pretože ju objavili vedci na štúdium a kvantifikáciu.
Purické bázy sú založené na purínovom kruhu. Možno ich pozorovať, pretože ide o drakový systém zložený z 9 atómov, z toho 5 je uhlík a 4 z nich dusíky. The Adenín a guanín sú tvorené z purínu. Dusíkaté látky pyrimidínu sú založené na pyrimidínovom kruhu. Je to plochý systém, ktorý má 6 atómov, z toho 4 sú uhlíky a ďalšie 2 sú dusíky.
Modifikované bázy a nukleozidy
Pyrimidínové zásady sú úplne degradované na vodu, oxid uhličitý a močovinu. Okrem purínových a pyrimidínových báz, o ktorých sme diskutovali, môžeme nájsť aj modifikované bázy. Najhojnejšie modifikovanými bázami sú 5-metylcytozín, 5-hydroxymetylcytozín a 6-metyladenín, ktoré súvisia s reguláciou expresie DNA. Na druhej strane máme tiež 7-metylguanín a dihydrouracil, ktoré sú súčasťou štruktúry RNA, pretože obsahujú uracil.
Ďalšími dosť často upravovanými bázami sú hypoxantín a xantín. Sú to metabolické medziprodukty, ktoré sú produktmi reakcie DNA s mutagénnymi látkami.
Ako nukleozidy ide o spojenie pentózovej bázy, ktoré sa uskutočňuje prostredníctvom glykozidovej väzby medzi uhlíkom jedného z ribózy alebo deoxyribózy a dusíkom dusíkatej bázy. V prípade pyrimidínov sa viažu s dusíkom 1, zatiaľ čo v purínoch sa viažu s dusíkom 9. Je potrebné vziať do úvahy, že v tomto spojení sa molekula vody stratí.
Vedci sa snažia vyhnúť sa nejasnostiam v nomenklatúre nukleozidov a nukleozidov, a preto čísla, za ktorými nasleduje apostrof, sú určené, keď hovoríme o pentózových atómoch. Týmto spôsobom sa dá odlíšiť od dusíkatej bázy.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o dusíkatých bázach a ich vlastnostiach.