Structure et propriétés
Nucléique des acides sont des biomolécules présentes dans tous les êtres vivants sur Terre. Une distinction est faite entre l'acide ribonucléique (ARN, ARN, acide ribonucléique) et l'acide désoxyribonucléique (ADN, ADN, acide désoxyribonucléique). Nucléique des acides sont des polymères composés de soi-disant nucléotides. Chaque nucléotide se compose des trois unités suivantes:
- Sucre (glucide, monosaccharide, pentose): ribose dans l'ARN, le 2`-désoxyribose dans l'ADN.
- Phosphate inorganique (acide phosphorique, comme ester).
- Nucléique organique base: Bases puriques: adénine, guanine; bases pyrimidiniques: cytosine, thymine (dans l'ADN) et uracile (dans l'ARN).
Via liaison phosphodiester, nucléique des acides forment parfois des chaînes linéaires extrêmement longues. Le squelette est alternativement composé des unités phosphate et sucre. Le différent base sont attachés aux sucres. Les brins se terminent à l'extrémité 5 '(phosphate) et à l'extrémité 3' (groupe hydroxyle) et ont donc une seule direction (5'3 'ou vice versa). Les acides nucléiques sont synthétisés par des polymérases telles que l'ADN polymérase (ADN) ou l'ARN polymérase (ARN). Le composé d'un sucre avec une base est appelé un nucléoside en l'absence de phosphate. Une distinction est faite entre les ribonucléosides et les désoxyribonucléosides. Par exemple, la base est appelée adénine, le nucléoside adénosine et la désoxynucléoside désoxyadénosine. Les nucléotides ou nucléosides phosphorylés ont d'autres fonctions dans l'organisme, par exemple en tant que vecteurs d'énergie (adénosine triphosphate) ou pour la transduction du signal (guanosine monophosphate cyclique, cGMP).
Acide désoxyribonucléique (ADN).
L'acide désoxyribonucléique (ADN) est généralement double brin et a une structure double hélicoïdale et antiparallèle. Cela signifie que les deux brins courent dans la direction opposée. Les quatre bases suivantes se trouvent dans l'ADN:
- Purines: adénine (A), guanine (G).
- Pyrimidines : thymine (T), cytosine (C)
La base des deux brins forment ce que l'on appelle les paires de bases via Hydrogénation obligations. Soit entre adénine et thymine (A = T) soit entre guanine et cytosine (G≡C).
Acide ribonucléique (ARN)
L'acide ribonucléique (ARN), contrairement à l'ADN, est généralement monocaténaire et contient de l'uracile (U) au lieu de la thymine. De plus, le sucre est ribose au lieu du 2`-désoxyribose dans l'ADN. Ces deux sucres ne diffèrent que par un groupe hydroxy, qui manque dans le 2`-désoxyribose (désoxy = sans oxygène). L'ARN peut prendre des structures très différentes dans l'espace. Différents types existent avec différentes tâches:
- ARN messager (ARNm): transcription.
- ARN ribosomal (ARNr): avec protéines, un composant de Ribosomes.
- ARN de transfert (ARNt): synthèse des protéines.
In virus, L'ARN peut reprendre la fonction de l'ADN en tant que vecteur d'information génétique, par exemple dans le influencer virus or hépatite C virus. Ceux-ci sont appelés virus à ARN.
Code génétique, transcription et traduction.
Trois bases consécutives dans chaque ADN ou ARNm (codon) codent pour un acide aminé, les éléments constitutifs de protéines. Des sections d'ADN sont d'abord transcrites en ARNm (ARN messager) lors de la transcription. La formation de protéines de l'ARNm au ribosome s'appelle la traduction.
Fonction et importance
Les acides nucléiques ont une importance fondamentale en tant que magasins d'informations. L'ADN contient les informations nécessaires à la formation, au développement et à l'homéostasie de tout être vivant. C'est principalement la séquence de acides aminés dans les protéines. La séquence ARNt et ARNr est également «stockée» dans l'ADN. Les tâches des acides ribonucléiques (ARN) sont plus larges. Comme l'ADN, ils sont porteurs d'informations, mais ils ont aussi des fonctions structurelles et catalytiques et des fonctions de reconnaissance. Les acides nucléiques révèlent que les organismes vivants sur terre sont liés les uns aux autres et descendent d'un ancêtre commun qui existait il y a plus de 3.5 milliards d'années. La génétique apporte ainsi des réponses à des questions fondamentales sur la vie.
Acides nucléiques dans les produits pharmaceutiques (exemples).
Analogues nucléosidiques tels que aciclovir or penciclovir sont administrés pour le traitement des infections virales. Ce sont des dérivés de nucléosides qui conduisent à une terminaison de chaîne après phosphorylation et incorporation dans l'ADN viral car le fragment sucre est incomplet. Ce sont de faux substrats qui interfèrent avec la réplication de l'ADN. médicaments exercent également leurs effets au niveau des acides nucléiques. Cytostatique ou les antimétabolites ont une fonction similaire. Ils sont utilisés pour cancer thérapie. Ils inhibent la division cellulaire et conduisent à la mort cellulaire du cancer cellules. Diverses thérapies géniques sont utilisées pour modifier les segments d'ADN, par exemple avec le CRISPR-Cas9 méthode. Ceci est fait, par exemple, dans le but de corriger une mutation qui cause une maladie. En thérapie génique, les acides nucléiques peuvent également être introduits dans des cellules qui ne sont pas intégrées dans le génome. Ils sont situés à l'extérieur, mais sont également utilisés pour la synthèse des protéines (par exemple onasemnogen abeparvovec). Les petits ARN interférents (siRNA) sont de courts fragments d'ARN qui conduisent à la dégradation sélective de l'ARNm complémentaire dans l'organisme. De cette manière, ils empêchent spécifiquement l'expression des gènes et la formation de protéines. De plus, de nombreux médicaments interagissent avec les acides nucléiques et influencent l'expression des gènes. Des exemples typiques sont les glucocorticoïdes, Les oestrogènes, androgènes et les rétinoïdes. Ils se lient aux récepteurs à l'intérieur de la cellule, qui se lient ensuite à l'ADN et influencent la synthèse des protéines. De plus, les acides nucléiques jouent un rôle très important dans le diagnostic, la découverte de médicaments et la production de biologiques (par exemple, insulines, anticorps), entre autres applications.
