ฐานนิวคลีอิก: หน้าที่และโรค

นิวคลีอิก ฐาน เป็นหน่วยการสร้างที่อยู่ในรูปของนิวคลีโอไทด์ phosphorylated แต่งหน้า สายโซ่ยาวของ DNA และ RNA โมเลกุล. ในดีเอ็นเอซึ่งก่อตัวเป็นเกลียวคู่คล้ายบันไดเชือกนิวเคลียสทั้ง 4 ที่เกิดขึ้น ฐาน สร้างการจับคู่ที่แน่นหนากับฐานเสริมตามลำดับผ่าน ไฮโดรเจน พันธบัตร. นิวเคลียส ฐาน ประกอบด้วย bicyclic purine หรือ monocyclic pyrimidine backbone

ฐานนิวคลีอิกคืออะไร?

ฐานนิวคลีอิกทั้ง 4 ได้แก่ อะดีนีนกัวนีนไซโตซีนและไทมีนเป็นส่วนประกอบของสายโซ่โมเลกุลเกลียวคู่ยาวของดีเอ็นเอซึ่งก่อให้เกิดการจับคู่อะดีนีน - ไทมีน (AT) และกัวนีน - ไซโทซีน (GC) อย่างต่อเนื่อง ทั้งสองฐานอะดีนีนและกัวนีนแต่ละฐานประกอบด้วยวงแหวนที่มีการดัดแปลงของกระดูกขากรรไกรของพิวรีนหกและห้าส่วนที่ได้รับการดัดแปลงดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าฐานพิวรีน โครงสร้างพื้นฐานของฐานนิวคลีอิกอีกสองชนิดคือไซโตซีนและไทมีนประกอบด้วยวงแหวนหกชั้นเฮเทอโรไซคลิกอะโรมาติกที่สอดคล้องกับกระดูกสันหลังของไพริมิดีนที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าฐานไพริมิดีน เนื่องจาก RNA ส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปแบบเส้นเดี่ยวในตอนแรกจึงไม่มีการจับคู่ฐานที่นั่น สิ่งนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการจำลองแบบผ่าน mRNA (messenger RNA) เท่านั้น สำเนาของเกลียว RNA ประกอบด้วยฐานนิวคลีอิกเสริมที่คล้ายคลึงกับดีเอ็นเอสายที่สอง ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ thymine ใน RNA ถูกแทนที่ด้วย uracil สายโซ่ DNA และ RNA โมเลกุล ไม่ได้เกิดจากฐานนิวคลีอิกในรูปบริสุทธิ์ แต่ก่อนอื่นจะรวมกันในกรณีของ DNA กับ 5-น้ำตาล deoxyribose เพื่อสร้างนิวคลีโอไซด์ที่สอดคล้องกัน ในกรณีของ RNA ไฟล์ น้ำตาล กลุ่มประกอบด้วย น้ำตาล. นอกจากนี้นิวคลีโอไซด์ยังถูกฟอสโฟรีเลต์ด้วย a ฟอสเฟต สารตกค้างในรูปแบบที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ พิวรีนเป็นเบสของ hypoxanthine และ xanthine ซึ่งเกิดขึ้นใน DNA และ RNA ซึ่งสอดคล้องกับไทมีนที่ได้รับการดัดแปลง Hypoxanthine เกิดจากอะดีนีนโดยแทนที่กลุ่มอะมิโน (-NH3) ด้วยกลุ่มไฮดรอกซี (-OH) และแซนไทน์เกิดจากกัวนีน ฐานของนิวเคลียสทั้งสองไม่มีส่วนช่วยในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม

ฟังก์ชั่นการกระทำและบทบาท

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของฐานนิวคลีอิกนั้น แต่งหน้า ดีเอ็นเอสองเส้นคือการแสดงตนในตำแหน่งที่กำหนดตามลำดับ ลำดับของฐานนิวคลีอิกสอดคล้องกับรหัสพันธุกรรมและกำหนดประเภทและลำดับของ กรดอะมิโน ที่ แต่งหน้า โปรตีน. ซึ่งหมายความว่าหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของฐานนิวคลีอิกในฐานะส่วนประกอบของ DNA ประกอบด้วยบทบาทที่แฝงอยู่นิ่งกล่าวคือพวกมันไม่เข้าไปแทรกแซงการเผาผลาญอย่างแข็งขันและโครงสร้างทางชีวเคมีจะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการอ่านโดย messenger RNA (mRNA) ส่วนนี้อธิบายถึงการมีอายุยืนยาวของดีเอ็นเอ ครึ่งชีวิตของไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอ (mtDNA) ซึ่งครึ่งหนึ่งของพันธะเดิมที่มีอยู่ระหว่างฐานนิวคลีอิกแตกตัวขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอย่างมากและแตกต่างกันไปประมาณ 520 ปีในสภาวะเฉลี่ยที่มีอุณหภูมิเป็นบวกถึง 150,000 ปีใน เงื่อนไข Permafrost ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของ RNA ฐานนิวคลีอิกมีบทบาทค่อนข้างมาก โดยหลักการแล้วเมื่อเซลล์แบ่งตัวสายคู่ของ DNA จะแตกและแยกออกจากกันเพื่อสร้างเส้นใยเสริม mRNA ซึ่งเป็นสำเนาที่ใช้งานได้เพื่อพูดถึงสารพันธุกรรมและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการคัดเลือกและลำดับ ของ กรดอะมิโน จากที่ตั้งใจไว้ โปรตีน ประกอบ เบสนิวคลีอิกอีกตัวหนึ่งคือไดไฮโดรราซิลพบเฉพาะในสิ่งที่เรียกว่าการขนส่งอาร์เอ็นเอ (tRNA) สำหรับการขนส่งกรดอะมิโนระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน ฐานนิวคลีอิกบางส่วนทำหน้าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เอนไซม์ซึ่งเปิดใช้งานและควบคุมกระบวนการทางชีวเคมีบางอย่างด้วยวิธีเร่งปฏิกิริยา ฟังก์ชั่นที่รู้จักกันดีคืออะดีนีนเป็นนิวคลีโอไทด์ในพลังงาน สมดุล ของเซลล์ ที่นี่อะดีนีนมีบทบาทสำคัญในฐานะผู้บริจาคอิเล็กตรอนเช่นเดียวกับ อะดีโนซีน diphosphate (ADP) และ adenosine triphosphate (ATP) และเป็นส่วนประกอบของ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและระดับที่เหมาะสม

ในรูปแบบ nonphosphorylated เบสนิวคลีอิกประกอบด้วย คาร์บอน, ไฮโดรเจนและ ออกซิเจน, สารที่แพร่หลายและมีอยู่อย่างอิสระ ดังนั้นร่างกายจึงสามารถสังเคราะห์ฐานนิวคลีอิกได้ด้วยตัวเอง แต่กระบวนการนี้ซับซ้อนและใช้พลังงานมาก ดังนั้นการฟื้นตัวของ กรดนิวคลีอิก โดยการรีไซเคิลเป็นที่ต้องการเช่นกันโดยการย่อยสลายของ โปรตีน ประกอบด้วยสารประกอบบางอย่างที่สามารถแยกและเปลี่ยนเป็น กรดนิวคลีอิก ด้วยการได้รับพลังงานเพียงเล็กน้อยหรือแม้แต่ ตามกฎแล้ว กรดนิวคลีอิก ไม่ได้เกิดขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์ในร่างกาย แต่ส่วนใหญ่เป็นนิวคลีโอไซด์หรือดีออกซีนิวคลีโอไซด์ที่มีการยึดติด น้ำตาล หรือโมเลกุล deoxyribose ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA และเป็นส่วนประกอบของบางชนิด เอนไซม์, นิวเคลียส กรด หรือนิวคลีโอไซด์ของพวกมันยังถูกฟอสโฟรีเลต์ย้อนกลับได้อีกด้วยหนึ่งถึงสาม ฟอสเฟต กลุ่ม (PO4-) ไม่มีค่าอ้างอิงสำหรับการจัดหาฐานนิวคลีอิกที่เหมาะสมที่สุด การขาดหรือมากเกินไปของฐานนิวคลีอิกสามารถระบุได้โดยทางอ้อมจากการรบกวนบางอย่างในการเผาผลาญอาหารเท่านั้น

โรคและความผิดปกติ

ประเภทของอันตรายความผิดปกติและความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับฐานนิวคลีอิกคือความผิดพลาดในจำนวนและลำดับบนสาย DNA หรือ RNA ส่งผลให้การเข้ารหัสสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนเปลี่ยนแปลงไป หากร่างกายไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดผ่านกลไกการซ่อมแซมการสังเคราะห์โปรตีนที่ไม่ใช้งานทางชีวภาพหรือที่ใช้งานได้จะเกิดขึ้นซึ่งจะสามารถ นำ ถึงความผิดปกติของการเผาผลาญเล็กน้อยถึงรุนแรง ตัวอย่างเช่น, ยีน อาจมีการกลายพันธุ์ที่สามารถกระตุ้นให้เกิดโรคตามอาการตั้งแต่เริ่มแรกผ่านความผิดปกติของการเผาผลาญซึ่งอาจรักษาไม่หาย แต่แม้ในจีโนมที่มีสุขภาพดีข้อผิดพลาดในการคัดลอกอาจเกิดขึ้นได้ในการจำลองแบบของ DNA และโซ่ RNA ซึ่งมีผลต่อการเผาผลาญ ความผิดปกติของการเผาผลาญที่รู้จักกันดีในพิวรีน สมดุลตัวอย่างเช่นเกิดจากไฟล์ ยีน ข้อบกพร่องบนโครโมโซม x เนื่องจาก ยีน ข้อบกพร่องพิวรีนฐาน hypoxantine และ guanine ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งในที่สุดจะส่งเสริมการก่อตัวของนิ่วในปัสสาวะและใน ข้อต่อ, เกาต์.