Pichsakul Promrungsee/iStock/GettyImages

Nucleïnezuren – DNA en RNA – zijn de fundamentele moleculen die de cellulaire functie en het leven zelf aandrijven. Ze slaan genetische informatie op, verzenden en interpreteren deze, waardoor cellen kunnen groeien, zich kunnen voortplanten en gespecialiseerde taken kunnen uitvoeren. Kortom, nucleïnezuren bepalen de identiteit en het gedrag van elke cel en organisme.

Definitie

Nucleïnezuren zijn macromoleculen met lange keten die zijn samengesteld uit zich herhalende nucleotide-eenheden. De twee belangrijkste typen zijn deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). Elk nucleotide bestaat uit een suiker, een fosfaatgroep en een stikstofbase:adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en, voor DNA, thymine (T); voor RNA vervangt uracil (U) thymine.

DNA

DNA fungeert als de erfelijke blauwdruk die de informatie onderhoudt en doorgeeft die nodig is voor celoverleving en reproductie. De dubbele functies zijn:1) zelfreplicatie tijdens celdeling, en 2) het aansturen van de transcriptie van RNA. Genen – specifieke DNA-segmenten – coderen voor de instructies voor de productie van RNA en uiteindelijk eiwitten. De dubbele helixstructuur van DNA zorgt voor een robuust, zelfredundant opslagsysteem, dat genetische gegevens generaties lang beschermt.

RNA

RNA wordt gesynthetiseerd wanneer de cel DNA-genen leest en hun sequenties kopieert. In eukaryote cellen draagt ​​boodschapper-RNA (mRNA) genetische instructies over van de kern naar de ribosomen, de machinerie voor de synthese van eiwitten. Transfer RNA (tRNA) levert aminozuren aan ribosomen, waardoor de eiwitassemblage wordt vergemakkelijkt. Sommige virussen gebruiken RNA als erfelijk materiaal, wat de veelzijdigheid van RNA als genetische drager aantoont.

Belang in de wetenschap

Het identificeren van nucleïnezuren als dragers van erfelijke informatie ontsloot de moleculaire basis van de evolutie en de Mendeliaanse genetica. Dit inzicht verduidelijkte hoe eigenschappen worden overgeërfd en hoe soorten in de loop van de tijd evolueren.

Belang bij ziekten

Genetische aandoeningen ontstaan wanneer mutaties in het DNA abnormale RNA-transcripten creëren, wat leidt tot disfunctionele eiwitten. Kanker is vaak het gevolg van DNA-schade of defecten in replicatie- en reparatieroutes. Door de nucleïnezuurbiologie onder de knie te krijgen, kunnen onderzoekers een breed scala aan ziekten diagnosticeren, behandelen en mogelijk genezen.

Referenties

• Voet, D. &Voet, J.G. Biochemie (tweede editie), 1995.