Co to są nukleotydy?
Nukleotydy to cząsteczki, które stanowią krytyczną część RNA i DNA, co czyni je ważnymi dla każdego żywego organizmu na Ziemi. Te specjalne cząsteczki biorą również udział w reakcjach enzymatycznych w organizmie, wytwarzaniu energii chemicznej i sygnalizacji komórkowej. Wielu badaczy pracuje z nukleotydami, identyfikując różne typy i ich funkcje oraz badając ich strukturę chemiczną.
Trzy oddzielne cząsteczki łączą się, tworząc nukleotyd. Pierwszy to zasada, którą może być związek purynowy lub pirymidynowy. Baza przyczepia się do cukru pentozowego, cukru, który ma pięć atomów węgla, tworząc nukleozyd. Z kolei nukleozyd łączy się z grupą fosforanową, tworząc nukleotyd. W przypadku RNA cukier jest cukrem rybozowym, tworząc rybonukleotyd, aw DNA cukier jest cukrem dezoksyrybozowym, tworząc dezoksyrybonukleotyd.
Kiedy nukleotydy łączą się ze sobą, tworzą kwas nukleinowy, polimer. W DNA i RNA wiązania chemiczne tworzą długie łańcuchy kwasów nukleinowych, które łączą się w słynnym kształcie drabiny. Struktura chemiczna każdego nukleotydu określa, z którym nukleotydem może się wiązać w poprzek drabiny, co jest ważną cechą, która determinuje sposób składania DNA i RNA. Każdy zestaw nukleotydów, który tworzy szczebel drabiny, jest znany jako para zasad, a pojedynczy organizm może mieć miliardy par zasad w kodzie genetycznym.
Nukleotydy, wraz z aminokwasami, są czasami nazywane budulcem życia, ponieważ stanowią podstawę kodu genetycznego. W postaci DNA kwasy nukleinowe mogą przejść proces znany jako transkrypcja, aby utworzyć kopię RNA, a kopia RNA kieruje wytwarzaniem różnych białek przez organizm. Białka te biorą udział w codziennych procesach biochemicznych, a także w podstawowej strukturze organizmu, a geny wytwarzają białka aktywujące się, gdy tylko jajo zostanie zapłodnione i komórki zaczną się dzielić.
Badania nad nukleotydami dotyczą identyfikacji różnych nukleotydów obecnych w organizmie i ich działania oraz analizowania odmian nukleotydów, które można powiązać z patologiami i różnymi zjawiskami naturalnymi. Na przykład błędy w produkcji nukleotydów mogą prowadzić do mutacji genetycznych, spowodowanych ingerencją w kopiowanie DNA, co powoduje uszkodzenie różnych obszarów kodu genetycznego. Wielu badaczy używa wyrafinowanych systemów modelowania komputerowego do tworzenia modeli nukleotydów, z którymi pracują.