Co to jest kwas nukleinowy?
Każdy żywy organizm musi nosić ze sobą instrukcje, aby zbudować nową wersję siebie i stworzyć produkty, które utrzymają ją przy życiu. Te instrukcje to kwasy nukleinowe. Wszystkie organizmy z więcej niż jedną komórką używają kwasu nukleinowego zwanego kwasem dezoksyrybonukleinowym (DNA), a mniej skomplikowane, takie jak wirusy, używają kwasu rybonukleinowego (RNA). Każdy z tych kwasów nukleinowych jest ciągiem wielu pojedynczych cząsteczek, a gdy forma życia odczytuje te cząsteczki po kolei, identyfikuje, jaki produkt ma wytworzyć.
Z dwóch kwasów nukleinowych RNA jest najmniej skomplikowany. Istnieje jako pojedyncza nić. Z drugiej strony DNA łączy się z inną nicią DNA, więc jest obecna w komórkach jako struktura dwuniciowa w kształcie spirali.
Każdy kwas nukleinowy jest łańcuchem, który składa się z wielu bloków budulcowych, jeden po drugim, zwanych nukleotydami. Te nukleotydy sklejają się razem przez siły chemiczne na każdym końcu bloku. Tylko cztery różne nukleotydy tworzą DNA. Są to adenina (A), guanina (G), tymina (T) i cytozyna (C.) RNA ma również tylko cztery bloki nukleotydowe, ale zamiast tyminy (T) ma uracyl (U.)
Żywa istota zawiera wiele instrukcji dotyczących kwasów nukleinowych w swoich komórkach. Każda komórka może odczytać ciąg instrukcji i wykonać odpowiednie produkty. Ponieważ każdy organizm musi wytwarzać wiele różnych produktów, łańcuch kwasu nukleinowego zawiera wiele małych części instrukcji. Sekcje te nazywane są genami, a komórka ogólnie odczytuje każdy gen jako instrukcje dla jednego konkretnego produktu.
To sekwencja nukleotydów ma znaczenie dla kwasów nukleinowych, a skomplikowane instrukcje nie wymagają więcej niż czterech nukleotydów. Na przykład ludzki genom zawiera 3,2 miliarda nukleotydów w każdej nici. Mniejsze organizmy mają zwykle krótsze kwasy nukleinowe, takie jak bakteria Haemophilus influenzae w ilości 1,8 miliona zasad na nić.
Analogią jest fakt, że język angielski ma 26 liter, ale anglojęzyczni mogą łączyć wszystkie te litery w różne kombinacje słów i prowadzić złożone rozmowy. Bardzo prostym przykładem jest ktoś, kto mówi „garnki”. Te same litery na odwrocie oznaczają coś zupełnie innego; "Zatrzymać." Tak więc, w innym przykładzie, gdy komórka odczytuje gen o sekwencji rozpoczynającej się CCTTGGAA ...., tworzy inny produkt komórkowy niż ten, który zaczyna AATTGGAA ...... nawet jeśli sekwencje są podobne. Sekwencje kwasu nukleinowego w genach muszą być względnie dokładne, ponieważ w przeciwnym razie organizm może nie być w stanie zbudować właściwego produktu.
Zasadniczo kwasy nukleinowe działają jako komputer organizujący komórkę. Dostarczają także instrukcji, których komórka potrzebuje do replikacji. Bez kwasu nukleinowego komórka lub organizm nie może zbudować innej wersji siebie. Tylko te formy życia, które mogą się replikować, mogą przetrwać w następnym pokoleniu. Właśnie dlatego kwasy nukleinowe są obecne w każdej formie życia na ziemi.