או DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) זהו סוג של חומצת גרעין הבולט באחסון המידע הגנטי של הרוב המכריע של היצורים החיים. מולקולה זו מורכבת מנוקליאוטידים ובדרך כלל יש לה צורה של סליל כפול. באורגניזמים אוקריוטי, ה- DNA נמצא בגרעין התא, המיטוכונדריה והכלורופלסטים. לָנוּ פרוקריוטים, ה- DNA ממוקם באזור שאינו מוגבל על ידי הממברנה, הנקרא נוקלאואיד.
קרא גם: הבדלים בין תאים פרוקריוטיים לאיקריוטים
→ הרכב DNA
ה- DNA מורכב מנוקליאוטידים, המורכבים משלושה חלקים:
פחמימה עם חמש פחמן (פנטוזה)
בסיס חנקני
קבוצה אחת או יותר של פוספט
ביחס לסוכר הקיים ב- DNA, נוכחותו של א deoxyribose. דאוקסיריבוז הוא פנטוזה אשר שונה מריבוז בכך שיש לו הידרוקסיל אלא אם כן הסוכר האחרון.
שימו לב לבסיסי החנקן השונים הקיימים בחומצות גרעין. אורציל אינו קיים ב- DNA.
לבסיסי חנקן טבעת אחת או שתיים, שיש בהן אטומי חנקן, והן מסווגות לשתי קבוצות.: הפירמידינים והפורינים. לפירימידינים יש רק טבעת שישה אטומים אחת, המורכבת מפחמן וחנקן. לעומת זאת, לפורינים יש שתי טבעות: טבעת בת שישה אטומים התמזגה לטבעת עם אטומי חגורה. ציטוזין (C), תימין (T) ואוראציל (U) הם פירימידינים, ואילו ה
אדנין (A) וגואנין (G) הם פורינים. מבין הבסיסים החנקניים שהוזכרו, רק אורציל לא נצפה ב- DNA.→ מבנה DNA
ה- DNA נוצר על ידי שתי שרשראות פולינוקליאוטידים (רצועה), המורכבים מכמה נוקלאוטידים. הנוקלאוטידים מחוברים יחד על ידי קשרים הנקראים פוספודיסטר (קבוצת פוספט המקשרת בין שני סוכרים של שני נוקלאוטידים). בקשרים אלה, קבוצת פוספט מחברת את הפחמן 3 'של סוכר אחד לפחמן 5' של הסוכר הבא.
צירוף זה של הנוקלאוטידים יוצר דפוס חוזר אופייני של יחידת הסוכר-פוספט, המהווה את השרשרת הראשית. בסיסי החנקן קשורים לשרשרת עיקרית זו.
שימו לב לקשרים בין הנוקלאוטידים לבין ההשלמה של בסיסי החנקן.
כאשר מסתכלים על הקצוות החופשיים של שרשרת פולינוקלאוטידים, מורגש שמצד אחד, יש לנו קבוצת פוספט המחוברת לפחמן 5 ', ומצד שני יש לנו קבוצת הידרוקסיל המחוברת לפחמן 3'. לפיכך, יש לנו שני קצוות בכל שרשרת: סוף 5 'וקצה 3'.
שתי שרשראות הפולינוקלאוטידים של DNA טופס א הליקס כפול. השרשראות העיקריות ממוקמות בחלק החיצוני של הסליל, בעוד שבתוך בסיסי החנקן נצפים, המחוברים לקשרי מימן. לשרשראות העיקריות יש כיווני 5 '→ 3', כלומר שרשרת אחת היא בכיוון 5 '→ 3' והשנייה בכיוון 3 '→ 5'. בשל מאפיין זה אנו אומרים כי קלטות הן אנטי מקביליות.
האיחוד בין בסיסי החנקן הוא שגורם לשתי השרשראות להיצמד זו לזו. ראוי לציין שהזיווג מתרחש בין בסיסים משלימים, עם האיחוד של a בסיס פירימידין עם בסיס פורין. ההתאמה בין הבסיסים מתרחשת רק בדרכים הבאות:
אדנין מזווגת רק עם תימין;
גואנין משולב תמיד עם ציטוזין.
מכיוון שהבסיסים משולבים באופן ספציפי, אנו יכולים להסיק כי, בסליל הכפול, שרשרת אחת תמיד תהיה משלימה לשנייה. לכן, אם לשרשרת יש את רצף הבסיסים 5'-ACCGTCCA-3 ', יהיה לנו את הרצף 3'-TGGCAGGT-5' כשרשרת משלימה. לכן אנו יכולים להסיק שכמות ה- A זהה ל- T וכמות ה- G זהה ל- C.
המודל שתואר לעיל למולקולת ה- DNA הוא המבנה שהוצעו על ידי ווטסון וקריק, בשנת 1953. ניתן להשוות את המודל שהציעו לגרם מדרגות לולייני, שבו בסיסי החנקן יהוו את המדרגות, ושרשראות הסוכר והפוספט יהוו את המעקות.
→ פונקציית DNA
DNA הוא מולקולה חשובה ביותר ליצורים חיים. הפונקציות של ה- DNA הן:
אחסן והעביר מידע גנטי.
לתפקד כתבנית לסינתזת מולקולת RNA. DNA, אם כן, הוא בסיסי עבור ה- סינתזת חלבונים, מכיוון שהוא מכיל את המידע שמפקד על ה- סינתזת RNA, וה- RNA מתאם את ייצור הפוליפפטידים הללו (DNA → RNA → חלבון).
קרא גם: בדיקת DNA
→ שכפול ותמלול
כשמדובר ב- DNA, ראוי להזכיר שני תהליכים: שכפול ותמלול. כשאנחנו מדברים על שכפול, אנו מתייחסים לתהליך שבו עותקיםזֵהֶה להעתק של מולקולת DNA נוצרים. כדי שהתהליך הזה יתרחש, ה- DNA אינו מפותל חלקית והסינתזה של קווצה חדשה מתחילה מגדיל ה- DNA שיועתק. תהליך זה נחשב חצי שמרנימכיוון של- DNA החדש שנוצר יהיה גדיל חדש וגדיל של ה- DNA המקורי.
התהליך שלתַעֲתוּק הוא זה שבו משתמשים ב- DNA עבור ה- היווצרותבאחדמולקולהבRNA. בתהליך זה, ה- DNA מתפצל בנקודה אחת, ואחד הגדילים משמש כתבנית לסינתזת RNA. כאשר מועתק ה- RNA, ה- DNA נסגר שוב.
נקודה מעניינת שיש להדגיש היא כי, במהלך תהליך השעתוק, מי שמזווג עם גדיל התבנית אדנין הוא אורציל, בסיס חנקני שנמצא ב RNA ונעדר ב- DNA.
קרא גם: סוגי RNA
→ ההבדל בין DNA ו- RNA
שימו לב להבדלים בין RNA ו- DNA.
DNA ו- RNA הם שני סוגים של חומצות גרעין המצויות ביצורים חיים. למרות ששניהם מורכבים מיחידות משנה של נוקליאוטידים המקושרים על ידי קשרי פוספודיאסטר, יש להם כמה הבדלים בסיסיים. ראה למטה:
ל- DNA יש דאוקסיריבוז כסוכר, ואילו ל- RNA יש ריבוז.
הבסיסים החנקניים הקיימים ב- DNA הם ציטוזין, גואנין, אדנין ותימין. ב- RNA נמצאים ציטוזין, גואנין, אדנין ואורציל.
ה- DNA הוא כפול-גדילי, אך ה- RNA הוא חד-גדילי.
על ידי. ונסה סרדינה דוס סנטוס
