Azido nukleiko: berrikuspenen arteko aldeak

← Aurreko ezberdintasuna Hurrengo ezberdintasuna →

Ezabatutako edukia Gehitutako edukia

Lerroan

19:26, 17 abendua 2018ko berrikusketa

Azido nukleikoa informazio genetikoa duten makromolekula biokimiko konplexua da, nukleotido katez osatua. Azido nukleikoak zelula bizi eta birusetan daude. Arruntenak azido desoxirribonukleikoa (ADN / DNA) eta azido erribonukleikoa (ARN / RNA) dira. Friedrich Miescher kimikariak izendatu eta deskribatu zituen lehenbizi, zelulen nukleoan topatu zituelako eta negatiboki kargatuta egoten direlako^[1].

Azido nukleiko artifizialak ere badira, hala nola, azido nukleiko peptidoa (ANP / PNA), Morfolinoa eta azido nukleiko itxia (LNA).

Funtzioa

DNA prokariotoetan zein eukariotoen zelulen nukleoan dago, eta informazio genetikoa gordetzeaz eta hurrengo belaunaldietara pasatzeaz arduratzen da. RNAk DNAren informazioa proteinetara itzultzen du. Zenbait RNA-mota daude, eta bakoitzak funtzio bat du. RNA erribosomikoa (rRNA) erribosomen osagaia da, RNA mezulariek (mRNA) informazio genetikoa erribosometara eramaten dute, eta RNA garraiatzaileek (tRNA) mRNAen informazioa aminoazido-sekuentzietara itzultzen dute. Horiez gain, funtzio bereziak dituzten beste RNA batzuk daude^[1].

Egitura kimikoa

Azido nukleikoen egiturazko unitateak nukleotidoak dira, eta kobalenteki lotuta daude. Nukleotido baten monosakaridoaren 5' aldeko fosfato taldea ondoko nukleotidoaren 3' hidroxilo taldearekin elkartzen da fosfodiester loturaren bidez, hau da, fosfatoak bi monosakaridoen arteko zubia eratzen du asimetrikoki. Azido nukleikoen mota biak nukleotidoen monosakaridoagatik bereizten dira: DNAn 2'-desoxi-D-erribosa da monosakaridoa (desoxirribonukleotidoak), eta RNAn, D-erribosa (erribonukleotidoak). Fosfodiester loturak kateei polaritatea edo noranzkoa ematen die, eta polinukleotidoetan 5' eta 3' muturrak bereiz daitezke: 5' muturrak ez du beste nukleotidorik pentosaren 5' karbonoan eta 3' muturrak 3' aldean (aske daude). Dena den, muturretan bestelako talde kimikoren bat egon daiteke, sarritan fosfato bat edo gehiago (RNA)^[1].

Azido nukleiko bakoitzean, base purikoen eta pirimidinikoen mota bi ager daitezke: DNAn, adenina (A) eta guanina (G) dira base purikoak, eta zitosina (C) eta timina (T) pirimidinikoak. RNAk, timinaren ordez, uraziloa (U) dauka; horixe da bi azido nukleikoen arteko bigarren desberdintasuna (lehena pentosa da). Pentosa eta base nitrogenodun horietako bat uztartuta daude lotura glikosidikoaren bidez. Halaber, inoiz beste base nitrogenodun batzuk ere ager daitezke, metilazio, hidroximetilazio edo glikosilazioaren bidez base arruntetatik deribatuak (adibidez, hipoxantina, 5-metilzitosina, 7-metilguanina...). Base urri horiek RNA-molekuletan sarriago ageri dira, tRNAn batez ere, eta hainbat funtziorekin izan dezakete zerikusia (erregulazioa, babesa, seinale espezifikoak…)^[1].

Azido nukleikoen kateei, unitate gutxi dituztenean (50 nukleotido baino laburragoak), oligonukleotido deritze; kate luzeagoei, aldiz, polinukleotido. Beti 5'→ 3' noranzkoan idazten dira, eta haien sekuentzia eskematikoki adierazteko zenbait aukera daude. Kasu errazenean, baseak bakarrik ageri dira, fosfato talderik eta pentosarik gabe (DNA)^[1].

Azido nukleikoen monosakaridoak eta fosfato taldeak txandakatuta daude. Hala, polimeroaren bizkarrezurra eratzen dute, eta base nitrogenodunak albora perpendikularki hedatzen dira. Beraz, azido nukleiko guztiek bizkarrezurra ia berdina dute (erribosa ala desoxirribosa, aukeran), baina baseen konposizioa eta ordena desberdina izaten da molekula jakin bakoitzean. Baseen sekuentzian kodetuta dago makromolekula horiek daramaten informazio genetikoa (polinukleotidoen lehenengo mailako egituran, alegia)^[1].

DNAren zein RNAren bizkarrezurrak hidrofilikoak dira, monosakaridoen hidroxilo taldeek urarekin hidrogeno-loturak eratzen baitituzte, eta fosfato taldeak negatiboki kargatuta baitaude pH 7an; beraz, azidoak dira. Karga negatibo horiek proteinekin eta ioi metalikoekin dituzten elkarrekintza ionikoen bidez neutralizatzen dira^[1].

Base nitrogenodunen atomoak erresonantziaz egonkortzen direnez, haien loturak partzialki bikoitzak dira; hori dela eta, pirimidinak molekula lauak dira, eta purinak, ia lauak. Baseak bata bestearen gainean txanpon-pila baten moduan ezartzen dira, eta, pilaketa horren ondorioz, haien arteko elkarrekintza hidrofobikoak sortzen dira, azido nukleikoen egitura egonkortzeko garrantzitsuak direnak^[1].

Azido desoxirribonukleikoaren egitura

Sakontzeko, irakurri: «Azido desoxirribonukleiko»

James Watson eta Francis Crickek DNAren egitura argitu zuten 1953. urtean. Biologiaren mundua irauli zuen aurkikuntza hark erakutsi zuen azido desoxirribonukleikoa bi harizpi osagarriz osatuta dagoela; helize bikoitz destrogiroa osatzen dute, eta hidrogeno-loturen bidez elkarturik daude, aurkako noranzkoan jarrita (antiparaleloki). Datu esperimentaletan oinarrituta, base nitrogenodunen artean eratu daitezkeen hidrogeno-loturen ereduak proposatu zituzten zientzialari horiek. Patroi horren arabera, A T-rekin (edo U-rekin) espezifikoki “parekatzen” da bi zubiren bidez, eta G C-rekin, hiru zubiren bidez. Parekatze espezifikoa denez, polinukleotido-kate bat izanda, harizpi osagarriaren sekuentzia osoa jakin daiteke. Bide horretatik ondorioztatu zen zeluletako DNA bikoizteko mekanismo molekularra^[1].

Azido erribonukleikoaren egitura

Sakontzeko, irakurri: «Azido erribonukleiko»

RNA-molekulak, aldiz, gehienetan harizpi bakunak dira, nahiz eta kate horren eskualde batzuk bere buruarekin parekatu, tRNAetan eta rRNAetan gertatzen den bezala, espazio-egitura jakin bat emateko. Zeluletako DNA-molekulak bikoitzak badira ere, birus batzuen genometan harizpi bakuna agertzen da. Erretrobirusen kasuan, RNA da genomaren azido nukleikoa. RNAk ez du, DNAren helize bikoitzarekin gertatzen den bezala, espazio-egitura bakarra, erreferentzia izan daitekeena; aldiz, proteina globularrekin gertatzen den bezala, polirribonukleotido bakoitzak hiru dimentsioko egitura propioa izan dezake, base-pilaketaz eta eskualde osagarrien hidrogeno-loturen bidez egonkortuta. Helize bikoitzaren egitura duten zatiak eratu daitezke harizpi bakunean, sekuentzia auto-osagarriei esker^[1].

Azido nukleikoen jarduera biologikoa

ADNak informazio genetikoa darama. Beraz, molekula horrek pilatu egiten du zelula batetik bestera belaunaldiz belaunaldi doan informazioa. Zelula eukariotikoetan nukleoan dago eta prokariotikoetran, berriz, protoplasman

ARN mezularia ADNaren kopia partziala da; nukleotik kanpo dagoenean, aminoazidoen hizkuntzaren bidez adieraziko da, ARNr eta ARNt-ei esker. Beste era batera esanda, ADNan zelula osatzen duten proteina guztiak sortzeko informazioa dago. Kontutan izanik entzima guztiak proteinak direla eta entzimak zeluletako erreakzio kimiko guztien ardura duten molekulak direla, hobeto ohartuko gara azido nukleikoen funtzioren garrantziaz.

Geneak ADNz osatzen dira. Nukleotidoen hizkuntzan “idatzita”daude. Zelulan, pilatu eta ugaltze hizkuntza hori aminoazidoen hizkuntzara itzultzen da. Itzulpena, berriz, kode genetikoaren bidez egiten da, edo hiru nukleotidoen oinarriak eta aminoazido baten arteko baliokidetasunaren bidez. Oinarrien ordena aminoazido ordena bati egokitzen zaio –sekuentzia-. Kontutan hartuta proteinen egitura eta funtzioa aminoazido sekuentzia baten araberakoa direla, erraz ulertzen da geneetan funtzio zelularrak “idatzita egotea”.

Entzimak ADNaren osaketa katalizatzen du eta horrek ARNm-ak sortzen ditu, gero horiek itzultzerako. ARNek parte hartzen dute informazio genetikoaren transkripzioan eta itzulpenean

Erreferentziak

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j Mertxe Martinez. «Azido nukleiko» zthiztegia.elhuyar.eus (Noiz kontsultatua: 2018-12-17).

Kanpo loturak

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Azido nukleiko

[ZT-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j Mertxe Martinez. «Azido nukleiko» zthiztegia.elhuyar.eus (Noiz kontsultatua: 2018-12-17).

[1]

@@ 3. lerroa: / 3. lerroa: @@
 Azido nukleiko artifizialak ere badira, hala nola, [[azido nukleiko peptido]]a (ANP / PNA), [[Morfolino]]a eta [[azido nukleiko itxi]]a (LNA).
+== Funtzioa ==
+[[DNA]] [[prokarioto]]etan zein [[eukarioto]]en zelulen nukleoan dago, eta [[informazio genetiko]]a gordetzeaz eta [[ugalketa|hurrengo belaunaldietara pasatzeaz]] arduratzen da. [[RNA]]k DNAren informazioa [[proteina|proteinetara]] itzultzen du. Zenbait RNA-mota daude, eta bakoitzak funtzio bat du. [[RNA erribosomiko]]a (rRNA) [[erribosoma|erribosomen]] osagaia da, [[RNA mezularia|RNA mezulariek]] (mRNA) informazio genetikoa erribosometara eramaten dute, eta [[RNA garraiatzaile]]ek (tRNA) mRNAen informazioa [[aminoazido]]-sekuentzietara itzultzen dute. Horiez gain, funtzio bereziak dituzten beste RNA batzuk daude<ref name="ZT" />.
 == Egitura kimikoa ==
 [[Fitxategi:ADN animation.gif|thumb|ADN molekularen 3D diagrama biziduna]]
+Azido nukleikoen egiturazko unitateak [[nukleotido]]ak dira, eta [[lotura kobalente|kobalenteki lotuta]] daude. Nukleotido baten [[monosakarido]]aren 5' aldeko [[fosfato]] taldea ondoko nukleotidoaren 3' [[hidroxilo]] taldearekin elkartzen da [[fosfodiester]] loturaren bidez, hau da, fosfatoak bi [[monosakarido]]en arteko zubia eratzen du asimetrikoki. Azido nukleikoen mota biak nukleotidoen monosakaridoagatik bereizten dira: DNAn [[2'-desoxi-D-erribosa]] da monosakaridoa (desoxirribonukleotidoak), eta RNAn, [[D-erribosa]] (erribonukleotidoak). Fosfodiester loturak kateei polaritatea edo noranzkoa ematen die, eta polinukleotidoetan 5' eta 3' muturrak bereiz daitezke: 5' muturrak ez du beste nukleotidorik [[pentosa]]ren 5' [[karbono]]an eta 3' muturrak 3' aldean (aske daude). Dena den, muturretan bestelako talde kimikoren bat egon daiteke, sarritan fosfato bat edo gehiago (RNA)<ref name="ZT" />.
+Azido nukleiko bakoitzean, [[base puriko]]en eta [[pirimidiniko]]en mota bi ager daitezke: DNAn, [[adenina]] (A) eta [[guanina]] (G) dira base purikoak, eta [[zitosina]] (C) eta [[timina]] (T) pirimidinikoak. RNAk, timinaren ordez, [[urazilo]]a (U) dauka; horixe da bi azido nukleikoen arteko bigarren desberdintasuna (lehena pentosa da). Pentosa eta base nitrogenodun horietako bat uztartuta daude lotura glikosidikoaren bidez. Halaber, inoiz beste base nitrogenodun batzuk ere ager daitezke, [[metilazio]], [[hidroximetilazio]] edo [[glikosilazio]]aren bidez base arruntetatik deribatuak (adibidez, [[hipoxantina]], [[5-metilzitosina]], [[7-metilguanina]]...). Base urri horiek RNA-molekuletan sarriago ageri dira, tRNAn batez ere, eta hainbat funtziorekin izan dezakete zerikusia (erregulazioa, babesa, seinale espezifikoak…)<ref name="ZT" />.
-[[Nukleotido]]en polimero (monomeroen elkarketa) horien egiturak aukera ematen du informazio genetikoa gorde, birsortu eta adierazteko.
+Azido nukleikoen kateei, unitate gutxi dituztenean (50 nukleotido baino laburragoak), [[oligonukleotido]] deritze; kate luzeagoei, aldiz, [[polinukleotido]]. Beti 5'→ 3' noranzkoan idazten dira, eta haien sekuentzia eskematikoki adierazteko zenbait aukera daude. Kasu errazenean, baseak bakarrik ageri dira, fosfato talderik eta pentosarik gabe (DNA)<ref name="ZT" />.
-Azido nukleikoak beti C, H, O, N eta P-z eratuak dauden biomolekula organikoak dira, kimikoki polinukleotidoak bezala definitzen dira, nukleotidoak izeneko molekula-unitateen errepikapenaz osatuta daudelako.
+Azido nukleikoen monosakaridoak eta fosfato taldeak txandakatuta daude. Hala, [[polimero]]aren bizkarrezurra eratzen dute, eta base nitrogenodunak albora perpendikularki hedatzen dira. Beraz, azido nukleiko guztiek bizkarrezurra ia berdina dute (erribosa ala desoxirribosa, aukeran), baina baseen konposizioa eta ordena desberdina izaten da molekula jakin bakoitzean. Baseen sekuentzian kodetuta dago makromolekula horiek daramaten informazio genetikoa (polinukleotidoen lehenengo mailako egituran, alegia)<ref name="ZT" />.
-Nukleotido batek hiru osagai ditu: azido fosforikoa, pentosa bat (azukrea) eta [[base nitrogenatu]] bat. Pentosa [[erribosa]] (erribonukleotido bat dela esaten da) edo [[desoxirribosa]] (desoxirribonukleotido bat dela esaten da) izan daiteke. Base nitrogenatua molekula konplexuagoa eta ziklikoa da, eta eraztun bakar batez (base pirimidikoa) edo bi eraztunez (base purikoa) osatua egon daiteke. Hiru base pirimidiniko mota daude, zitosina ( C ), timina ( T ) eta uraziloa ( U ), eta bi base puriko mota, adenina ( A ) eta guanina (G).
+DNAren zein RNAren bizkarrezurrak hidrofilikoak dira, monosakaridoen hidroxilo taldeek urarekin hidrogeno-loturak eratzen baitituzte, eta fosfato taldeak negatiboki kargatuta baitaude [[pH]] 7an; beraz, azidoak dira. [[Karga]] negatibo horiek proteinekin eta [[ioi]] metalikoekin dituzten elkarrekintza ionikoen bidez neutralizatzen dira<ref name="ZT" />.
-Bi azido nukleiko mota daude: Azido desoxirribonukleikoa ( ADN) hau desoxirribosa azukreaz dago osatua eta kate bikoitza osatzen du bestalde ez da Urazilo base nitrogenatua bertan azaltzen, gainera azido fosforikoa desoxirribosaren 3 eta 5 karbonoetan lotu daiteke. Azido erribonukleikoa (ARN) hau erribosa azukreaz dago osatua eta kable bakarra osatzen du bestalde Timina base nitrogenatua ez da inoiz azaltzen, gainera azido fosforikoa 2, 3 eta 5 karbonoetan lotu daiteke.
+Base nitrogenodunen atomoak erresonantziaz egonkortzen direnez, haien loturak partzialki bikoitzak dira; hori dela eta, pirimidinak molekula lauak dira, eta purinak, ia lauak. Baseak bata bestearen gainean txanpon-pila baten moduan ezartzen dira, eta, pilaketa horren ondorioz, haien arteko elkarrekintza hidrofobikoak sortzen dira, azido nukleikoen egitura egonkortzeko garrantzitsuak direnak<ref name="ZT" />.
-ADN eta ARN-ak proteinen sintesien arduradunak dira. Proteinen sintesia, aminoazidoen katea eraikitzea da, eta hau aldiz, ezaugarri genetiko bat sortzea.
-Kate lineala denez, oinarri nitrogenatuek ordena edo sekuentzia jakin bat beteko dute. Azido nukleikoak informaziozko molekulak dira. Euren funtzioa informazioa ematea da.
 === Azido desoxirribonukleikoaren egitura ===
 {{sakontzeko|Azido desoxirribonukleiko}}
+[[James Watson]] eta [[Francis Crick]]ek DNAren egitura argitu zuten 1953. urtean. Biologiaren mundua irauli zuen aurkikuntza hark erakutsi zuen azido desoxirribonukleikoa bi harizpi osagarriz osatuta dagoela; helize bikoitz destrogiroa osatzen dute, eta hidrogeno-loturen bidez elkarturik daude, aurkako noranzkoan jarrita (antiparaleloki). Datu esperimentaletan oinarrituta, base nitrogenodunen artean eratu daitezkeen hidrogeno-loturen ereduak proposatu zituzten zientzialari horiek. Patroi horren arabera, A T-rekin (edo U-rekin) espezifikoki “parekatzen” da bi zubiren bidez, eta G C-rekin, hiru zubiren bidez. Parekatze espezifikoa denez, polinukleotido-kate bat izanda, harizpi osagarriaren sekuentzia osoa jakin daiteke. Bide horretatik ondorioztatu zen zeluletako DNA bikoizteko mekanismo molekularra<ref name="ZT" />.
-ADNa bi desoxirribonukleotido-kateez osatuta dago, eta base nitrogenodun adenina, guanina, zitosina edo timina izan daitezke. Bere egitura molekularrak bi kateek eratutako helize bikoitz baten forma hartzen du, base nitrogenatuak aurrez aurre kokaturik dituela, halako moldez, non A baten aurrean T bat kokatzen den beti, eta G baten aurrean C bat. Base puriko bat (tamaina handiagokoa) base pirimidiniko baten (tamaina txikiagokoa) aurrean geratzen denez beti, katea bikoitzaren zabalera konstantea mantentzen da.
 === Azido erribonukleikoaren egitura ===
 {{sakontzeko|Azido erribonukleiko}}
+RNA-molekulak, aldiz, gehienetan harizpi bakunak dira, nahiz eta kate horren eskualde batzuk bere buruarekin parekatu, tRNAetan eta rRNAetan gertatzen den bezala, espazio-egitura jakin bat emateko. [[Zelula|Zeluletako]] DNA-molekulak bikoitzak badira ere, [[birus]] batzuen [[genoma|genometan]] harizpi bakuna agertzen da. [[Erretrobirus]]en kasuan, RNA da genomaren azido nukleikoa. RNAk ez du, DNAren helize bikoitzarekin gertatzen den bezala, espazio-egitura bakarra, erreferentzia izan daitekeena; aldiz, proteina globularrekin gertatzen den bezala, [[polirribonukleotido]] bakoitzak hiru dimentsioko egitura propioa izan dezake, base-pilaketaz eta eskualde osagarrien hidrogeno-loturen bidez egonkortuta. Helize bikoitzaren egitura duten zatiak eratu daitezke harizpi bakunean, sekuentzia auto-osagarriei esker<ref name="ZT" />.
-Oro har, adenina, guanina, zitosina eta urazilo (timina ordez) dituen erribonukleotido-katea bakar batek eratzen du. Kate laburragoa da eta forma lineala du, partzialki toles daitekeen arren.
-Ohikoa ez bada ere, birus batuen ARNa katea bikoitzekoa izan daiteke, gripearen edo HIESaren birusen kasuetan bezala.
 == Azido nukleikoen jarduera biologikoa ==