構造と特性
核 酸 地球上のすべての生物に見られる生体分子です。 リボ核酸(RNA、RNA、リボ核酸)とデオキシリボ核酸(DNA、DNA、デオキシリボ核酸)は区別されます。 核酸 酸 いわゆるヌクレオチドで構成されるポリマーです。 各ヌクレオチドは、次のXNUMXつのユニットで構成されています。
- 砂糖(炭水化物、単糖、ペントース): リボース RNAでは2`-DNAではデオキシリボース。
- 無機リン酸塩(リン酸、など エステル).
- 有機核酸 拠点:プリン塩基:アデニン、グアニン; ピリミジン塩基:シトシン、チミン(DNA)およびウラシル(RNA)。
ホスホジエステル結合を介して、核酸 酸 非常に長い線形チェーンを形成することもあります。 バックボーンは、リン酸ユニットと糖ユニットで交互に構成されています。 別の 拠点 砂糖に付着しています。 鎖は5 '末端(リン酸)と3'末端(ヒドロキシル基)で終わるため、一方向(5'3 'またはその逆)になります。 核酸は、DNAポリメラーゼ(DNA)やRNAポリメラーゼ(RNA)などのポリメラーゼによって合成されます。 糖と塩基の化合物は、リン酸塩がない場合はヌクレオシドと呼ばれます。 リボヌクレオシドとデオキシリボヌクレオシドは区別されます。 たとえば、塩基はアデニン、ヌクレオシドと呼ばれます アデノシン およびデオキシヌクレオシドデオキシアデノシン。 ヌクレオチドまたはリン酸化ヌクレオシドは、例えばエネルギー担体として、生物内で他の機能を持っています(アデノシン 三リン酸)またはシグナル伝達用(サイクリックグアノシン一リン酸、cGMP)。
デオキシリボ核酸(DNA)。
デオキシリボ核酸(DNA)は通常二本鎖であり、二重らせん構造と逆平行構造を持っています。 これは、XNUMXつのストランドが反対方向に走ることを意味します。 DNAには次のXNUMXつの塩基があります。
- プリン:アデニン(A)、グアニン(G)。
- ピリミジン:チミン(T)、シトシン(C)
拠点 XNUMXつのストランドの 水素化 絆。 アデニンとチミンの間(A = T)またはグアニンとシトシンの間(G≡C)のいずれか。
リボ核酸(RNA)
DNAとは異なり、リボ核酸(RNA)は通常一本鎖であり、チミンの代わりにウラシル(U)を含んでいます。 さらに、砂糖は リボース DNAの2`-デオキシリボースの代わりに。 これらの2つの糖は、XNUMX'-デオキシリボースに欠けているXNUMXつのヒドロキシ基のみが異なります(デオキシ=なし 酸素)。 RNAは空間内で非常に異なる構造をとることができます。 さまざまなタイプがさまざまなタスクで存在します。
In ウイルス、RNAは遺伝子情報のキャリアとしてのDNAの機能を引き継ぐことができます。 影響を与える ウイルス or 肝炎 C ウイルス。 これらはRNAウイルスと呼ばれます。
遺伝暗号、転写、および翻訳。
各DNAまたはmRNA(コドン)のXNUMXつの連続した塩基は、アミノ酸をコードします。 タンパク質。 DNAの切片は、転写中に最初にmRNA(メッセンジャーRNA)に転写されます。 の形成 タンパク質 リボソームでのmRNAからの翻訳は翻訳と呼ばれます。
機能と重要性
核酸は情報ストアとして基本的に重要です。 DNAには、すべての生物の形成、発達、恒常性に必要な情報が含まれています。 これは主に次のシーケンスです アミノ酸 タンパク質で。 配列tRNAとrRNAもDNAに「保存」されています。 リボ核酸(RNA)のタスクはより広いです。 DNAと同様に情報担体ですが、構造的・触媒的機能や認識機能も持っています。 核酸は、地球上の生物が互いに関連しており、3.5億年以上前に存在した共通の祖先の子孫であることを明らかにしています。 したがって、遺伝学は生命についての基本的な質問に対する答えを提供します。
医薬品中の核酸(例)。
などのヌクレオシド類似体 アシクロビル or ペンシクロビル ウイルス感染症の治療のために投与されます。 それらはヌクレオシドの誘導体であり、糖部分が不完全であるため、リン酸化およびウイルスDNAへの取り込み後に鎖の終結を引き起こします。 それらはDNA複製を妨げる偽の基質です。他の抗ウイルス剤 薬物 また、核酸レベルでそれらの効果を発揮します。 細胞増殖抑制剤 または代謝拮抗剤は同様の機能を持っています。 それらは 癌 治療。 それらは細胞分裂を阻害し、細胞死を引き起こします 癌 細胞。 さまざまな遺伝子治療法を使用して、DNAセグメントを変更します。 CRISPR-Cas9 方法。 これは、たとえば、病気の原因となる突然変異を修正することを目的として行われます。 遺伝子治療では、ゲノムに組み込まれていない細胞に核酸を導入することもできます。 それらは屋外にありますが、タンパク質合成にも使用されます(例:オナセムノゲンアベパルボベック)。 低分子干渉RNA(siRNA)は、生体内の相補的mRNAの選択的分解を引き起こす短いRNAフラグメントです。 このようにして、それらは遺伝子発現とタンパク質の形成を特異的に防ぎます。 さらに、多くの 薬物 核酸と相互作用し、遺伝子発現に影響を与えます。 典型的な例は グルココルチコイド, エストロゲン, アンドロゲン とレチノイド。 それらは細胞内の受容体に結合し、その後DNAに結合してタンパク質合成に影響を与えます。 さらに、核酸は、診断、創薬、および 生物製剤 (例えば、 インスリン, 抗体)、他のアプリケーションの中でも。