Co jsou nukleotidy?
Nukleotidy jsou molekuly, které tvoří kritickou část RNA a DNA, což je činí důležitými pro každý živý organismus na Zemi. Tyto speciální molekuly se také podílejí na enzymatických reakcích v těle, produkci chemické energie a buněčné signalizaci. Řada vědců pracuje s nukleotidy, identifikuje různé typy a jejich funkce a studuje jejich chemickou strukturu.
Tři oddělené molekuly se spojí a vytvoří nukleotid. První je báze, kterou může být purin nebo pyrimidinová sloučenina. Báze se váže na pentózový cukr, cukr, který má pět atomů uhlíku, za vzniku nukleosidu. Nukleosid se zase spojí s fosfátovou skupinou a vytvoří nukleotid. V případě RNA je cukr ribózový cukr, který vytváří ribonukleotid, a v DNA je cukr deoxyribózový cukr, který vytváří deoxyribonukleotid.
Když se nukleotidy spojí, vytvoří nukleovou kyselinu, polymer. V DNA a RNA vytvářejí chemické vazby dlouhé řetězce nukleových kyselin, které jsou spojeny do slavného žebříkovitého tvaru. Chemická struktura každého nukleotidu určuje, ke kterému nukleotidu se může vázat po žebříku, což je důležitá vlastnost, která určuje, jak lze DNA a RNA sestavit. Každá sada nukleotidů, která tvoří příčku v žebříku, je známá jako pár bází a jednotlivý organismus může mít v genetickém kódu miliardy párů bází.
Nukleotidy jsou spolu s aminokyselinami označovány jako stavební kameny života, protože poskytují základ genetického kódu. Ve formě DNA jsou nukleové kyseliny schopné podstoupit proces známý jako transkripce za vytvoření kopie RNA a kopie RNA řídí produkci různých proteinů v těle. Tyto proteiny se podílejí na každodenních biochemických procesech a také na základní struktuře organismu. Geny produkující proteiny se aktivují, jakmile se vajíčko oplodní a začnou se dělit buňky.
Výzkum nukleotidů se zabývá identifikací různých nukleotidů přítomných v těle a tím, co dělají, a zkoumáním variací v nukleotidech, které mohou být spojeny s patologiemi a různými přírodními jevy. Například chyby ve výrobě nukleotidů mohou vést ke genetickým mutacím způsobeným interferencí v kopírování DNA, což má za následek poškození různých oblastí genetického kódu. Mnoho vědců používá sofistikované počítačové modelovací systémy k tvorbě modelů nukleotidů, se kterými pracují.