Nukleova kyselina je biochemicka makromolekularni latka tvo?ena polynukleotidovym ?et?zcem, ktery ve sve struktu?e uchovava genetickou informaci . Polynukleotidovy ?et?zec je z chemickeho hlediska polymerem nukleotid? . Nukleotidy jsou monomery slo?ene ze t?i slo?ek: kyselina fosfore?na , p?tiuhlikaty monosacharid a dusikata baze .

Nukleove kyseliny ?idi syntezu bilkovin a ur?uji program ?innosti bu?ky a tim i celeho organizmu . Nalezaji se ve v?ech ?ivych bu?kach , bakteriich a virech . Tvo?i ?tvrtou velkou skupinu biomolekul spolu s bilkovinami , sacharidy a lipidy .

Nejb??n?j?imi nukleovymi kyselinami jsou kyselina ribonukleova ( RNA ? ribonucleic acid ) a kyselina deoxyribonukleova ( DNA ? deoxyribonucleic acid ). V RNA i v DNA jsou v?dy ?ty?i druhy nukleotid?. Jejich r?znym po?adim v ?et?zci lze dosahnout obrovskeho po?tu kombinaci. Prav? sekvence jednotlivych druh? nukleotid?, ktera tvo?i primarni strukturou makromolekuly, v sob? uchovava genetickou informaci. Molekuly DNA jsou pravd?podobn? nejv?t?imi jednotlivymi znamymi makromolekulami.

Historie [ editovat | editovat zdroj ]

• V roce 1868 ?vycarsky v?dec Friedrich Miescher objevil nukleove kyseliny DNA. Poprve vyslovil nazor, ?e by mohly ovliv?ovat d?di?nost .

• V roce 1869 byl objeven nuklein Friedrichem Miescherem na univerzit? v Tubingenuv N?mecku. Z jader bilych krvinek p?itomnych v hnisu ziskal jiste mno?stvi nukleovych kyselin, ktere souhrnn? nazval nuklein.
• V letech 1880 a? 1890 byly identifikovany dusikate baze obsa?ene v nukleovych kyselinach.
• V roce 1889 Richard Altmann poprve pou?il termin nukleova kyselina
• V roce 1938 Astbury a Bell publikovali prvni rentgenovy difrak?ni vzorec DNA.
• V roce 1944 Avery-MacLeod-McCarty dokazali, ?e DNA je nositelem geneticke informace.
• V roce 1953 Watson a Crick p?edstavili strukturu DNA.
• Experimentalni studie nukleovych kyselin jsou stale sou?asti biologickeho a leka?skeho vyzkumu.

Chemicka struktura [ editovat | editovat zdroj ]

Nukleove kyseliny jsou z chemickeho hlediska polymery nukleotid?. Nukleotidy jsou monomery slo?ene ze t?i slo?ek: kyselina fosfore?na, p?ti uhlikovy monosacharid a dusikata baze. Pro pochopeni chemicke struktury t?chto makromolekul, je t?eba popsat jednotlive slo?ky.

Kyselina fosfore?na [ editovat | editovat zdroj ]

Kyselina v nukleovych kyselinach je ve skute?nosti kyselina fosfore?na, u ktere jsou dva vodikove atomy nahrazeny atomy uhliku ze dvou r?znych monosacharid? ribozy a deoxyribozy.

Kyselina fosfore?na je pate?i nukleovych kyselin a dr?i jeji dlouhy ?et?zec pohromad? kovalentnimi vazbami. Neni nositelem geneticke informace.

Monosacharidy s p?ti uhliky [ editovat | editovat zdroj ]

Monosacharidy s p?ti uhliky se nazyvaji pentozy . V nukleovych kyselinach jsou dv? pentozy. V ribonukleove kyselin? je to riboza a v deoxyribonukleove kyselin? je to deoxyriboza.

Stejn? jako kyselina fosfore?na, na kterou jsou navazany, tvo?i pate? nukleovych kyselin a dr?i jeji dlouhy ?et?zec kovalentnimi vazbami pohromad?. Nejsou nositelem geneticke informace.

Riboza je monosacharid ze skupiny aldopentoz . V p?irod? je obvykla jeji D forma. V ?ivych organismech je riboza sou?asti nukleotid? a podili se na stavb? ribonukleove kyseliny (RNA).

Deoxyriboza je take monosacharid ze skupiny aldopentoz. Je odvozena od ribozy nahrazenim hydroxylove skupiny na druhem atomu uhliku atomem vodiku . V ?ivych organismech je deoxyriboza sou?asti nukleotid? a podili se na stavb? deoxyribonukleove kyseliny (DNA).

P?edpoklada se, ?e primitivni organismy vyu?ivaly jenom ribozu. Deoxyriboza se vyvinula pozd?ji, proto?e jeji vznik je z chemickeho hlediska obti?n?j?i. V organismech se vyrabi z ribozy enzymatickou reakci pomoci katalytickeho proteinu . Diky deoxyriboze je DNA chemicky stabiln?j?i ne? RNA. Rozhodujici je prav? chyb?jici hydroxylova skupina na druhem uhliku, na kterem nem??e vznikat nukleofil , ktery by mohl zp?sobit zlom v ?et?zci nukleove kyseliny.

Nukleove baze [ editovat | editovat zdroj ]

Nukleove baze se d?li na baze odvozene z pyrimidinu , tedy pyrimidinove baze ( cytosin , uracil , thymin ) a baze odvozene z purinu , tedy purinove baze ( adenin , guanin ). V ?ivych organismech jsou nukleove baze sou?asti nukleotid? a jsou nositeli geneticke informace.

Bazemi se nazyvaji, proto?e mohou na atomech dusiku vazat vodik a slab? zasadit? reagovat ve vodnem roztoku. V nukleovych kyselinach jsou obvykle vazany na ribozu nebo deoxyribozu.

V RNA se vyskytuji ?ty?i baze: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) a uracil (U). V DNA se vyskytuji ?ty?i baze: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) a thymin (T). V DNA se tedy misto uracilu vyskytuje thymin.

Nukleove baze vytva?eji v nukleovych kyselinach dopl?kove dvojice ( komplementarni pary ), v nich? se v?dy jedna purinova a jedna pyrimidinova baze vzajemn? va?ou vodikovymi vazbami ( komplementarita bazi). Guanin se va?e s cytosinem a adenin s thyminem nebo s uracilem . Tyto vazby tvo?i kod k zapisu geneticke informace . Komplementarni parovani pak umo??uje tuto informaci realizovat p?i procesech replikace , transkripce a translace .

Pro syntezu bilkovin z aminokyselin je d?le?ity triplet (nebo take kodon), co? je sled t?i nukleovych bazi v DNA. Ka?dy triplet odpovida v?dy jedne jedine aminokyselin?. Nap?iklad aminokyselina alanin je v DNA zakodovana tripletem CGT (cytosin, guanin, thymin) a aminokyselina serin tripletem s po?adim bazi TCG (thymin, cytosin, guanin). Podobn? je tomu i u ostatnich dvaceti aminokyselin, ze kterych se skladaji bilkoviny.

• 
  Pyrimidin
• 
  Cytosin
• 
  Uracil
• 
  Thymin

• 
  Purin
• 
  Adenin
• 
  Guanin

Nukleosid ? sacharid a baze [ editovat | editovat zdroj ]

Nukleosidy se skladaji z p?ti uhlikoveho sacharidu (ribozy nebo deoxyribozy) a z nukleove baze. Nukleosidy jsou zakladni molekularni stavebni kameny nukleotid?, od kterych se li?i tim, ?e neobsahuji kyselinu fosfore?nou.

Nazev nukleosid? je odvozen od nukleove baze, kterou obsahuji, p?idanim koncovky -sin. Z adeninu je odvozen adenosin , z guaninu guanosin a dal?i. Tak se nazyvaji nukleosidy obsahujici ribozu. Ty, ktere obsahuji deoxyribozu, se nazyvaji deoxyadenosin , deoxyguanosin a dal?i.

V ?ivych organismech jsou nukleosidy sou?asti nukleotid? a jsou nositeli geneticke informace.

P?iklad chemickeho vzorce jednoho z nukleosid?:

• 
  Adenosin
• 
  Deoxyadenosin

Nukleotid ? sacharid, baze a kyselina fosfore?na [ editovat | editovat zdroj ]

Nukleotidy jsou monomery, ktere se skladaji z p?ti uhlikoveho sacharidu (ribozy nebo deoxyribozy), nukleove baze a kyseliny fosfore?ne. Skladaji se tedy z nukleosidu a kyseliny fosfore?ne.

Nazev nukleotid? je odvozen od nukleosidu p?idanim koncovky -monofosfat. Z adenosinu je odvozen adenosinmonofosfat , z guanosinu guanosinmonofosfat a dal?i. Tak se nazyvaji nukleosidy obsahujici ribozu, ty ktere obsahuji deoxyribozu se nazyvaji deoxyadenosinmonofosfat, deoxyguanosinmonofosfat a dal?i.

V ?ivych organismech jsou nukleotidy zakladnim kamenem nukleovych kyselin a jsou nositeli geneticke informace.

P?iklad chemickeho vzorce dvou nukleotid?:

• 
  Adenosinmonofosfat
• 
  Guanosinmonofosfat

P?iklad ?et?zeni nukleotid?:

• 
  ?ast ?et?zce kyseliny RNA, ktery je tvo?en jednim ?et?zcem.
• 
  ?ast ?et?zce DNA, ktery je tvo?en dv?ma sparovanymi ?et?zci.

Nukleove kyseliny RNA a DNA [ editovat | editovat zdroj ]

Nukleove kyseliny jsou slou?eniny vznikle syntezou jednotlivych nukleotid? za vzniku makromolekularnich polynukleotid?. Jednotlive nukleotidy maji schopnost vytva?et ?et?zce, jejich? pate? tvo?i zbytek kyseliny fosfore?ne a sacharid. Na tu jsou pak navazany nukleove baze. Nukleovych kyselin je podle r?znych po?adi a kombinaci nukleovych bazi prakticky nekone?ne mno?stvi.

Dv? zakladni skupiny nukleovych kyselin jsou kyseliny ribonukleove a kyseliny deoxyribonukleove. ^[1]

Ribonukleova kyselina [ editovat | editovat zdroj ]

Ribonukleova kyselina obsahuje krom? zbytku kyseliny fosfore?ne sacharid ribozu a ?ty?i nukleove baze: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) a uracil (U). Molekula je tvo?ena jednim ?et?zcem ve tvaru ?roubovice. RNA je mnohem men? stabilni, ne? je DNA.

Deoxyribonukleova kyselina [ editovat | editovat zdroj ]

Deoxyribonukleova kyselina obsahuje krom? zbytku kyseliny fosfore?ne, sacharid deoxyribozu a ?ty?i baze: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) a thymin (T). V DNA se tedy misto uracilu vyskytuje thymin.

Molekula je tvo?ena dv?ma ?et?zci, ktere vytva?eji dvojitou ?roubovici, v ni? jsou protilehle baze navzajem propojeny vodikovymi m?stky mezi atomy dusiku a kysliku. Tvar lze p?irovnat ke sto?enemu provazovemu ?eb?iku, kde ?et?zce deoxyribozy a zbytku kyseliny fosfore?ne p?edstavuji postranni lana a vodikove m?stky jednotlive p?i?ky. DNA je mnohem stabiln?j?i ne? RNA, nebo? musi v bu?kach vydr?et po cely ?ivot.

Vztah RNA a DNA [ editovat | editovat zdroj ]

DNA genetickou informaci uchovava, RNA danou informaci ?dava do pohybu“. RNA vytva?i jednotlive ?et?zce, ktere jsou komplementarni s templatovou DNA . Geneticka informace se prost?ednictvim RNA realizuje v bilkovinu v procesu zvanem proteosynteza .

Proces p?enosu geneticke informace se v bu?ce realizuje v bun??nem jad?e a ribozomech . Rozd?luje se do n?kolika fazi:

1. Rozpleteni a replikace DNA
2. Transkripce DNA do mRNA
3. Translace z mRNA na polypeptid (pomaha rRNA v ribozomech a tRNA )

Reference [ editovat | editovat zdroj ]

V tomto ?lanku byly pou?ity p?eklady text? z ?lank? Nukleinsauren na n?mecke Wikipedii a Nucleic acid na anglicke Wikipedii.

Externi odkazy [ editovat | editovat zdroj ]

• Obrazky, zvuky ?i videa k tematu nukleova kyselina na Wikimedia Commons