Wat is een nucleïnezuur?

Elk levend organisme moet instructies bij zich hebben om een ​​nieuwe versie van zichzelf te bouwen en producten te maken om het in leven te houden. Deze instructies zijn nucleïnezuren. Alle organismen met meer dan één cel gebruiken een nucleïnezuur genaamd deoxyribonucleïnezuur (DNA), en minder gecompliceerde, zoals virussen, gebruiken ribonucleïnezuur (RNA.) Elk van deze nucleïnezuren is een reeks van vele individuele moleculen, en wanneer de levensvorm leest deze moleculen in volgorde, het identificeert welk product te maken.

Van de twee nucleïnezuren is RNA het minst ingewikkeld. Het bestaat als een enkele streng. DNA, daarentegen, paren met een andere DNA-streng, dus het is aanwezig in cellen als een dubbelstrengige structuur in een spiraalvorm.

Elk nucleïnezuur is een string, die bestaat uit vele bouwstenen, de een na de ander, nucleotiden genoemd. Deze nucleotiden kleven aan elkaar door chemische krachten aan elk uiteinde van het blok. Slechts vier verschillende nucleotiden vormen DNA. Dit zijn adenine (A), guanine (G), thymine (T) en cytosine (C.) RNA heeft ook slechts vier nucleotide-blokken, maar in plaats van thymine (T) heeft het uracil (U.)

Een levend wezen bevat veel nucleïnezuurinstructies in zijn cellen. Elke cel kan de reeks instructies lezen en de relevante producten maken. Omdat elk organisme veel verschillende producten moet maken, bevat de nucleïnezuurstring veel kleine secties met instructies. Deze secties worden genen genoemd en de cel leest in het algemeen elk gen als de instructies voor een bepaald product.

Het is de volgorde van nucleotiden die van belang is voor nucleïnezuren, en de ingewikkelde instructies hebben niet meer dan vier nucleotiden nodig. Het menselijke genoom bevat bijvoorbeeld 3,2 miljard nucleotiden in elke streng. Kleinere organismen hebben de neiging om kortere nucleïnezuren te hebben, zoals de bacterie Haemophilus influenzae met 1,8 miljoen basen per streng.

Een analogie is het feit dat de Engelse taal 26 letters heeft, maar Engelstaligen kunnen al deze letters in verschillende woordcombinaties samenvoegen en complexe gesprekken voeren. Een heel eenvoudig voorbeeld is wanneer iemand "potten" zegt. Dezelfde letters in omgekeerde volgorde betekenen iets heel anders; "Hou op." Dus in een ander voorbeeld, wanneer de cel een gen leest met een sequentie die begint met CCTTGGAA ...., zal het een ander celproduct maken dan een product dat begint met AATTGGAA ...... hoewel de sequenties vergelijkbaar zijn. Nucleïnezuursequenties in genen moeten relatief nauwkeurig zijn, omdat het organisme anders misschien niet in staat is het juiste product te bouwen.

Fundamenteel fungeren nucleïnezuren als de computer die de cel organiseert. Ze geven ook de instructies die de cel nodig heeft om zichzelf te repliceren. Zonder het nucleïnezuur kan een cel of een organisme geen andere versie van zichzelf bouwen. Alleen die levensvormen die zichzelf kunnen repliceren, kunnen overleven in de volgende generatie. Dit is de reden waarom nucleïnezuren aanwezig zijn in elke levensvorm op aarde.