Toate organismele au acizi nucleici . Poate ca nu sunt la fel de cunoscuti sub acest nume, dar daca spun „ADN” lucrurile se pot schimba.
Codul genetic este considerat un limbaj universal deoarece este folosit de toate tipurile de celule pentru a stoca informatii despre functiile si structurile lor, motiv pentru care chiar si virusii il folosesc pentru a supravietui.
Ce sunt ADN-ul si ARN-ul?
Exista doua tipuri de acizi nucleici: acidul dezoxiribonucleic, prescurtat ca ADN sau ADN in nomenclatura sa engleza si acidul ribonucleic (ARN sau ARN). Aceste elemente sunt folosite pentru a face copii ale celulelor, care vor construi tesuturile si organele fiintelor vii in unele cazuri si forme de viata unicelulare in altele.
ADN-ul si ARN-ul sunt doi polimeri foarte diferiti, atat ca structura, cat si ca functii; cu toate acestea, ele sunt atat legate, cat si esentiale pentru buna functionare a celulelor si bacteriilor . La urma urmei, desi „materia lor prima” este diferita, functia lor este similara.
Nucleotidele
Acizii nucleici sunt formati din lanturi de unitati chimice numite „nucleotide”. Pentru a spune intr-un fel, ele sunt ca caramizile care alcatuiesc genotipul diferitelor forme de viata. Nu voi intra in prea multe detalii despre compozitia chimica a acestor molecule, desi aici se afla cateva dintre diferentele dintre ADN si ARN.
Piesa centrala a acestei structuri este o pentoza (o molecula cu 5 atomi de carbon), care in cazul ARN-ului este o riboza, in timp ce in ADN este o dezoxiriboza. Ambele dau nume acizilor nucleici respectivi. Deoxiriboza ofera mai multa stabilitate chimica decat riboza , facand astfel structura ADN-ului mai sigura.
Nucleotidele sunt blocul de constructie pentru acizii nucleici, dar joaca si un rol important ca molecula libera in transferul de energie in procesele metabolice ale celulelor (de exemplu in ATP).
Structuri si tipuri
Exista mai multe tipuri de nucleotide si nu toate se gasesc in ambii acizi nucleici: adenozina, guanina, citozina, timina si uracil . Primii trei sunt impartiti in cei doi acizi nucleici. Timina se gaseste doar in ADN, in timp ce uracilul este omologul sau in ARN.
Configuratia pe care o iau acizii nucleici este diferita in functie de forma de viata despre care se vorbeste. In cazul celulelor animale eucariote, cum ar fi celulele umane , se observa diferente intre ADN si ARN in structura lor, in plus fata de prezenta diferita a nucleotidelor de timina si uracil mentionate mai sus.
Diferentele dintre ARN si ADN
Mai jos puteti vedea diferentele de baza dintre aceste doua tipuri de acid nucleic.
1. ADN
Acidul dezoxiribonucleic este structurat prin doua lanturi, motiv pentru care spunem ca este dublu catenar. Aceste lanturi deseneaza celebrul dublu helix liniar, deoarece se impletesc intre ele de parca ar fi o impletitura. La randul lor, lanturile de ADN sunt incolacite in cromozomi, entitati care raman grupate in interiorul celulelor.
Unirea celor doua catene de ADN are loc prin legaturi intre nucleotidele opuse. Acest lucru nu se face la intamplare, dar fiecare nucleotida are o afinitate pentru un tip si nu pentru altul: adenozina se leaga intotdeauna de timina, in timp ce guanina se leaga de citozina.
In celulele umane exista un alt tip de ADN in afara de nuclear: ADN-ul mitocondrial, material genetic care se afla in interiorul mitocondriilor, un organel responsabil de respiratia celulara.
ADN-ul mitocondrial este dublu catenar, dar forma sa este mai degraba circulara decat liniara. Acest tip de structura se observa in mod obisnuit la bacterii (celule procariote), asa ca se crede ca originea acestui organel ar fi putut fi o bacterie care s-a alaturat celulelor eucariote.
2. ARN
Acidul ribonucleic din celulele umane este liniar , dar este monocatenar, adica este configurat sa formeze un singur lant. De asemenea, comparand dimensiunea lor, lanturile lor sunt mai scurte decat lanturile de ADN.
Cu toate acestea, exista o mare varietate de tipuri de ARN, trei fiind cele mai proeminente, deoarece impartasesc functia importanta a sintezei proteinelor:
- ARN mesager (ARNm) : actioneaza ca intermediar intre ADN si sinteza proteinelor.
- ARN de transfer (ARNt) : transporta aminoacizi (unitati care alcatuiesc proteinele) in sinteza proteinelor. Exista tot atatea tipuri de ARNt cate aminoacizi sunt utilizati in proteine, in special 20.
- ARN ribozomal (ARNr) : fac parte, impreuna cu proteinele, din complexul structural numit ribozom, care este responsabil pentru realizarea sintezei proteinelor.
Duplicare, transcriere si traducere
Cele care dau numele acestei sectiuni sunt trei procese foarte diferite legate de acizii nucleici, dar usor de inteles.
Dublarea implica doar ADN. Apare in timpul diviziunii celulare, cand continutul genetic este replicat. Dupa cum sugereaza si numele, este o duplicare a materialului genetic pentru a forma doua celule cu acelasi continut. Este ca si cum natura a facut copii ale materialului care va fi folosit ulterior ca un plan care indica modul in care trebuie construit un element.
Transcriptia, pe de alta parte, afecteaza ambii acizi nucleici. In general, ADN-ul are nevoie de un mediator pentru a putea „extrage” informatii din gene si a sintetiza proteine; pentru aceasta foloseste ARN. Transcriptia este procesul de transmitere a codului genetic de la ADN la ARN, cu modificarile structurale pe care aceasta le presupune.
In cele din urma, traducerea actioneaza doar asupra ARN-ului. Gena contine deja instructiuni despre cum sa structurati o anumita proteina si a fost transcrisa in ARN; Acum tot ce ramane este sa treci de la acid nucleic la proteine.
Codul genetic contine diferite combinatii de nucleotide care au semnificatie pentru sinteza proteinelor. De exemplu, combinatia dintre nucleotidele adenina, uracil si guanina din ARN indica intotdeauna ca aminoacidul metionina va fi plasat. Traducerea este trecerea de la nucleotide la aminoacizi, adica ceea ce este tradus este codul genetic.
