Purestock/Purestock/Getty Images

Nucleïnezuren zijn de fundamentele biomoleculen van het leven en omvatten deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). DNA slaat de genetische instructies op die een organisme definiëren, terwijl RNA deze instructies interpreteert om eiwitten te synthetiseren. Beide polymeren zijn opgebouwd uit eenheden die nucleotiden worden genoemd, hoewel hun suiker- en basesamenstelling enigszins verschillen.

Nucleïnezuurarchitectuur

Zowel DNA als RNA hebben een zich herhalende ruggengraat die bestaat uit afwisselende suiker- en fosfaatgroepen. De suiker in DNA is deoxyribose, waarbij zuurstof ontbreekt aan de 2'-koolstof, terwijl de suiker van RNA, ribose, een extra hydroxylgroep bevat. Deze structurele nuance verleent elk molecuul verschillende chemische stabiliteiten.

In DNA kronkelen twee complementaire strengen zich in een rechtshandige dubbele helix, waarbij stikstofhoudende basen paren om de sporten van de ladder te vormen. RNA, dat doorgaans enkelstrengig is, neemt een verscheidenheid aan driedimensionale vormen aan die de snelle interactie met eiwitten en andere cellulaire componenten mogelijk maken.

Bouwstenen:nucleotiden

Een nucleotide bestaat uit een suiker met vijf koolstofatomen, een fosfaatgroep en een stikstofbase. De basen die zowel DNA als RNA gemeen hebben, zijn adenine (A), guanine (G) en cytosine (C). De vierde base divergeert:DNA gebruikt thymine (T), terwijl RNA uracil (U) vervangt.

Elementaire compositie

Beide nucleïnezuren delen dezelfde elementaire samenstelling:koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en fosfor. De suikers en basen zijn rijk aan koolstof en waterstof, met extra zuurstofatomen in de suikers. Fosfaatbindingen dragen fosfor en zuurstof bij, terwijl de basen naast koolstof zowel stikstof als zuurstof bevatten.

Functionele reden voor structurele verschillen

Het ontbreken van een 2'-hydroxylgroep door Deoxyribose maakt het DNA chemisch robuuster, waardoor de integriteit van genetische informatie op de lange termijn wordt gewaarborgd. De ribose en enkelstrengige aard van RNA maken het minder stabiel maar zeer aanpasbaar, waardoor snelle synthese en afbraak mogelijk is terwijl cellen genetische codes vertalen in functionele eiwitten.

Referenties

• "Biochemie"; Reginald Garrett, Ph.D. en Charles Grisham, Ph.D.; 2007
• "Biochemie"; Mary Campbell, Ph.D. en Shawn Farrell, Ph.D.; 2005