Что такое нуклеотиды?

Нуклеотиды - это молекулы, которые образуют критическую часть РНК и ДНК, что делает их важными для каждого живого организма на Земле. Эти специальные молекулы также участвуют в ферментных реакциях в организме, производстве химической энергии и передаче сигналов клетками. Ряд исследователей работают с нуклеотидами, выявляя различные типы и их функции, и изучая их химическую структуру.

Три отдельные молекулы собираются вместе, чтобы сделать нуклеотид. Первым является основание, которое может быть пуриновым или пиримидиновым соединением. Основание присоединяется к пентозному сахару, сахару, который имеет пять атомов углерода, чтобы создать нуклеозид. Нуклеозид в свою очередь соединяется с фосфатной группой, образуя нуклеотид. В случае РНК сахар представляет собой рибозный сахар, образующий рибонуклеотид, а в ДНК сахар представляет собой дезоксирибозный сахар, образующий дезоксирибонуклеотид.

Когда нуклеотиды связываются вместе, они образуют нуклеиновую кислоту, полимер. В ДНК и РНК химические связи создают длинные цепочки нуклеиновых кислот, которые соединяются в известную лестничную форму. Химическая структура каждого нуклеотида определяет, с каким нуклеотидом он может связываться через лестницу, что является важным признаком, который определяет, как ДНК и РНК могут быть собраны. Каждый набор нуклеотидов, который составляет ступеньку в лестнице, известен как пара оснований, и отдельный организм может иметь миллиарды пар оснований в своем генетическом коде.

Нуклеотиды, наряду с аминокислотами, иногда называют строительными блоками жизни, потому что они обеспечивают основу генетического кода. В форме ДНК нуклеиновые кислоты способны подвергаться процессу, известному как транскрипция, для создания копии РНК, а копия РНК направляет выработку организмом различных белков. Эти белки участвуют в ежедневных биохимических процессах, а также в основной структуре организма, при этом гены вырабатывают белки, активирующиеся, как только яйцеклетка оплодотворяется и клетки начинают делиться.

Исследования нуклеотидов связаны с выявлением различных нуклеотидов, присутствующих в организме, и тем, что они делают, а также с изучением изменений в нуклеотидах, которые могут быть связаны с патологиями и различными природными явлениями. Например, ошибки в производстве нуклеотидов могут привести к генетическим мутациям, вызванным вмешательством в копирование ДНК, которое приводит к повреждению различных областей генетического кода. Многие исследователи используют сложные системы компьютерного моделирования для создания моделей нуклеотидов, с которыми они работают.