Nukleīnskābes: DNS un RNS struktūra

Nukleīnskābes ir polimēri, to monomēri ir nukleotīdi. Katrs nukleotīds sastāv no slāpekļa bāzes, pentozes un fosforskābes atlikuma.

Nukleotīds = N bāze + pentoze + fosfātgrupa

Nukleīnskābes ir 2 veidu – dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābes (RNS). To atšķirības nosaka dažādais ķīmiskais sastāvs.

DNS ietilpst pentoze dezoksiriboze, tāpēc tās nukleotīdus sauc par dezoksiribonukleotīdiem. RNS ietilpst pentoze riboze, tāpēc tās nukleotīdus sauc par ribonukleotīdiem.

Nukleotīdi savā starpā veido ķīmiskas saites. Ar saitēm savienotu nukleotīdu virkni sauc par polinukleotīdķēdi. RNS ir veidota no 1 polinukleotīdķēdes, bet DNS no divām polinukleotīdķēdēm.

Nukleīnskābes veidojošās polinukleotīdķēdes ir ļoti garas, tāpēc arī nukleīnskābēm izšķir pirmējo, otrējo un trešējo struktūras. Gan DNS, gan RNS pirmējā struktūra ir polinukleotīdķēde.

DNS uzbūvi noskaidroja Kembridžas universitātes zinātnieki Frānsiss Kriks un Džeimss Vatsons 1953. gadā. Pēc 9 gadiem viņi par šo atklājumu saņēma Nobela prēmiju.

Abas DNS veidojošās polinukleotīdķēdes ir savienotas ar ūdeņraža saitēm. Ūdeņraža saites veidojas starp slāpekļa bāzēm, kuras atbilst viena otrai pēc formas. Tās ir adenīns un timīns, un citozīns un guanīns. Slāpekļa bāzes, kuras spēj savienoties ar ūdeņraža saitēm, sauc par komplementārajām (viena otrai atbilstošajām) bāzēm vai par komplementārajiem bāzu pāriem. (A un T, C un G). Pašu savienošanās principu sauc par komplementaritātes principu. Tāpēc A un T daudzumi DNS vienmēr ir vienādi, kā arī C un G daudzumi ir vienādi. Zinot vienas slāpekļa bāzes daudzumu DNS, ir iespējams aprēķināt pārējo slāpekļa bāzu daudzumu. (Ja A ir 33%, tad arī T ir 33%. C un G summāro daudzumu iegūstam atņemot no 100% 66% = 34%. Gan C, gan G ir 22%).

DNS otrējā struktūra ir dubultspirāle, ko veido 2 polinukleotīdķēdes. DNS trešējā struktūra ir dezoksiribonukleoproteīds (DNP) – DNS apvienojums ar histoniem un citām OBV. Visu šūnas kodolā esošo DNS sauc par hromatīnu.