Was sind Nukleotide?
Nukleotide sind Moleküle, die einen wichtigen Bestandteil von RNA und DNA bilden und sie für jeden lebenden Organismus auf der Erde wichtig machen. Diese speziellen Moleküle sind auch an Enzymreaktionen im Körper, an der Erzeugung chemischer Energie und an der Signalübertragung von Zellen beteiligt. Eine Reihe von Forschern arbeitet mit Nukleotiden, identifiziert verschiedene Typen und ihre Funktionen und untersucht ihre chemische Struktur.
Drei getrennte Moleküle bilden zusammen ein Nukleotid. Die erste ist eine Base, die eine Purin- oder eine Pyrimidinverbindung sein kann. Die Base verbindet sich mit einem Pentosezucker, einem Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, um ein Nukleosid zu bilden. Das Nukleosid verbindet sich wiederum mit einer Phosphatgruppe und bildet ein Nukleotid. Bei RNA ist der Zucker ein Ribose-Zucker, der ein Ribonukleotid bildet, und bei DNA ist der Zucker ein Desoxyribose-Zucker, der ein Desoxyribonukleotid bildet.
Wenn sich Nukleotide verbinden, bilden sie Nukleinsäure, ein Polymer. In DNA und RNA bilden chemische Bindungen lange Ketten von Nukleinsäuren, die in einer berühmten leiterähnlichen Form verbunden sind. Die chemische Struktur jedes Nukleotids bestimmt, an welches Nukleotid es über die Leiter gebunden werden kann. Diese wichtige Eigenschaft bestimmt, wie DNA und RNA zusammengesetzt werden können. Jeder Satz von Nukleotiden, aus denen eine Sprosse in der Leiter besteht, wird als Basenpaar bezeichnet, und ein einzelner Organismus kann Milliarden von Basenpaaren in seinem genetischen Code enthalten.
Nucleotide werden zusammen mit Aminosäuren manchmal als Bausteine des Lebens bezeichnet, da sie die Grundlage des genetischen Codes bilden. In Form von DNA können Nukleinsäuren einen als Transkription bekannten Prozess durchlaufen, um eine RNA-Kopie zu erstellen, und die RNA-Kopie steuert die Produktion verschiedener Proteine durch den Körper. Diese Proteine sind an täglichen biochemischen Prozessen und auch an der zugrunde liegenden Struktur eines Organismus beteiligt. Gene produzieren Proteine, die sich aktivieren, sobald ein Ei befruchtet wird und sich die Zellen teilen.
Die Erforschung von Nukleotiden befasst sich mit der Identifizierung der verschiedenen im Körper vorhandenen Nukleotide und ihrer Wirkungsweise sowie mit der Untersuchung von Variationen in Nukleotiden, die mit Pathologien und verschiedenen natürlichen Phänomenen in Verbindung gebracht werden können. Beispielsweise können Fehler bei der Produktion von Nukleotiden zu genetischen Mutationen führen, die durch Störungen beim Kopieren von DNA verursacht werden und zur Schädigung verschiedener Bereiche des genetischen Codes führen. Viele Forscher verwenden ausgeklügelte Computermodellierungssysteme, um Modelle der Nukleotide zu erstellen, mit denen sie arbeiten.