5 rodzajów nukleotydów

Każdy jest polimerem składającym się z 3 części

Pięć nukleotydy są powszechnie używane w biochemia i genetyka. Każdy nukleotyd to polimer składający się z trzech części:

• Cukier pięciowęglowy (2'-dezoksyryboza w DNA lub ryboza w RNA)
• Cząsteczka fosforanu
• Baza azotowa (zawierająca azot)

Nazwy nukleotydów

DKosig / Getty Images

Pięć zasad to adenina, guanina, cytozyna, tymina i uracyl, które mają odpowiednio symbole A, G, C, T i U. Nazwa zasady jest zwykle używana jako nazwa nukleotydu, chociaż jest to technicznie niepoprawne. Zasady łączą się z cukrem, tworząc nukleotydy adenozyny, guanozyny, cytydyny, tymidyny i urydyny.

Nukleotydy są nazywane na podstawie liczby reszt fosforanowych, które zawierają. Na przykład nukleotyd, który ma zasadę adeninową i trzy reszty fosforanowe, byłby nazwany trifosforanem adenozyny (ATP). Jeśli nukleotyd ma dwa fosforany, byłby to difosforan adenozyny (ADP). Jeśli istnieje pojedynczy fosforan, nukleotydem jest monofosforan adenozyny (AMP).

Więcej niż 5 nukleotydów

Chociaż większość ludzi uczy się tylko pięciu głównych typów nukleotydów, istnieją inne, w tym na przykład nukleotydy cykliczne (np. 3'-5'-cykliczny GMP i cykliczny AMP). Cząsteczki .

Jak połączone są części nukleotydu

KTSDESIGN / NAUKA BIBLIOTEKA ZDJĘĆ / Getty Images

Obie DNA oraz RNA użyj czterech podstawek, ale nie wszystkich tych samych. DNA wykorzystuje adeninę, tyminę, guaninę i cytozynę, podczas gdy RNA wykorzystuje adeninę, guaninę i cytozynę, ale zawiera uracyl zamiast tyminy. Spirala cząsteczek tworzy się, gdy dwie komplementarne zasady tworzą ze sobą wiązania wodorowe. Adenina wiąże się z tyminą (A-T) w DNA iz uracylem w RNA (A-U). Guanina i cytozyna wzajemnie się uzupełniają (G-C).

Aby utworzyć nukleotyd , zasada łączy się z pierwszym lub pierwszorzędowym węglem rybozy lub dezoksyrybozy. Węgiel numer 5 cukru łączy się z tlenem grupy fosforanowej. W cząsteczkach DNA lub RNA fosforan jednego nukleotydu tworzy wiązanie fosfodiestrowe z węglem numer 3 w następnym cukrze nukleotydowym.

Baza adeninowa

Martin Steinthaler / Getty Images

Bazy przybierają jedną z dwóch form. Puryny składają się z podwójnego pierścienia, w którym pierścień o 5 atomach łączy się z pierścieniem o 6 atomach. Pirymidyny to pojedyncze pierścienie 6-atomowe.

Puryny to adenina i guanina. The pirymidyny to cytozyna, tymina i uracyl.

Wzór chemiczny adeniny to C₅H₅N_5.Adenina (A) wiąże się z tyminą (T) lub uracylem (U). Jest to ważna baza, ponieważ jest używana nie tylko w DNA i RNA, ale także w cząsteczce nośnika energii ATP, kofaktor dinukleotydu flawinoadeninowego i kofaktor dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NAD).

Adenina kontra adenozyna

Chociaż ludzie mają tendencję do nazywania nukleotydów nazwami swoich zasad, adenina i adenozyna to nie to samo. Adenina to nazwa bazy purynowej. Adenozyna to większa cząsteczka nukleotydowa składająca się z adeniny, rybozy lub dezoksyrybozy oraz jednej lub więcej grup fosforanowych.

Baza tyminy

ktsimage / Getty Images

Wzór chemiczny pirymidyno-tyminy to C₅H₆N_dwaO_dwa. Jego symbolem jest T i występuje w DNA, ale nie w RNA.

Baza Guanina

Marilyn Nieves / Getty Images

Wzór chemiczny guaniny purynowej to C₅H₅N₅O. Guanina (G) wiąże się tylko z cytozyną (C), zarówno w DNA, jak i RNA.

Baza cytozyny

PASIEKA / Getty Images

Wzór chemiczny cytozyny pirymidyny to C₄H₅N₃O. Jego symbolem jest C. Ta zasada znajduje się zarówno w DNA, jak i RNA. Trifosforan cytydyny (CTP) jest kofaktorem enzymu, który może przekształcać ADP w ATP.

Cytozyna może spontanicznie zmienić się w uracyl. Jeśli mutacja nie zostanie naprawiona, może to pozostawić resztę uracylu w DNA.

Baza Uracila

od 2015 / Getty Images

Uracyl jest słaby kwas który ma wzór chemiczny C₄H₄N_dwaO_dwa. Uracyl (U) znajduje się w RNA, gdzie wiąże się z adeniną (A). Uracyl jest demetylowaną formą zasady tyminy. Cząsteczka sama się recykluje poprzez zestaw reakcji fosforybozylotransferazy.

Interesującym faktem na temat uracylu jest to, że misja Cassini na Saturna odkryła, że ​​jego księżyc Tytan wydaje się mieć uracyl na swojej powierzchni.