Nucleïnezuur, zo genoemd omdat het in de celkern wordt gevonden, is een verzamelnaam voor DNA en alle soorten RNA en is het middel waarmee een organisme zijn genetische eigenschappen opslaat, vertaalt en doorgeeft informatie. Nucleïnezuren zijn gemaakt van ketens van nucleotiden, die zijn samengesteld uit een suiker met vijf koolstofatomen, een base en een fosfaatgroep.

Types

Er zijn twee hoofdtypen nucleïnezuren: twee- gestrande desoxyribonucleïnezuur, ook bekend als DNA, en enkelstrengig ribonucleïnezuur, ook bekend als RNA. DNA is het primaire genetische opslagmolecuul van dieren, planten, schimmels en andere hogere organismen die bekend staan ​​als eukaryoten. RNA is het belangrijkste genetische opslagmolecuul in bacteriën en virussen, ook wel prokaryoten genoemd. Eukaryoten gebruiken ook enkelstrengs RNA, gekopieerd van de ene helft van een DNA-molecuul, als middel om de informatie in het nucleïnezuur te decoderen.

Nucleotiden

Nucleotiden, de subeenheden die bestaan ​​uit nucleïnezuren, bestaan ​​uit een vijf-koolstofsuiker gehecht aan een fosfaat evenals aan een stikstofbevattende base. Het suikergedeelte van RNA is ribose en van DNA is deoxyribose. Dit onderscheid geeft aanleiding tot de 'R' in RNA en de 'D' in DNA.

Nucleotide basen

De stikstofbasis van een nucleotide is er een uit vijf soorten: adenine, guanine, cytosine , thymine of uracil. Thymine bestaat alleen in DNA en wordt vervangen door uracil in RNA. Deze basen worden soms afgekort als A, G, C, T en U. De volgorde waarin deze basen worden gevonden op een nucleïnezuur codeert de informatie in het genoom.

Complementaire basenparen

In DNA komen nucleotide-basen op een zeer specifieke manier samen over de twee strengen. Guanine op één streng wordt altijd via een waterstofbinding gekoppeld aan cytosine op de tegenoverliggende streng. Adenine wordt altijd verbonden met thymine in DNA-moleculen en met uracil in RNA; wanneer RNA wordt gekopieerd, wordt het tijdelijk een molecuul met twee strengen.

Decodering

Om de informatie in nucleïnezuren te decoderen, moeten ze in een enkelstrengs vorm zijn. DNA moet worden "uitgepakt" door een enzym, waarbij de waterstofbruggen tussen complementaire baseparen worden verbroken. De sectie van DNA, bekend als een gen, die tot expressie wordt gebracht, wordt getranscribeerd door de vorming van een kort stukje RNA waarin alle basen complementair zijn aan het oorspronkelijke DNA. Elke drie-base eenheid, bekend als een codon, codeert voor een bepaald aminozuur. Tijdens de vertaling van het nieuwe stuk RNA worden aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, geassembleerd in de volgorde gecodeerd in de codons van het RNA.