Entdecken Sie 56 erstaunliche Fakten über Nukleinsäuren

Organische Makromoleküle spielen eine wichtige Rolle in unserem Körper. Nukleinsäuren sind eine Klasse solcher Makromoleküle, die eine sehr wichtige Rolle spielen.

Sie sind verantwortlich für verschiedene biosynthetische Aktivitäten, die auf zellulärer Ebene durchgeführt werden. Sie sind auch diejenigen, die für die Übertragung der genetischen Information von einer Generation zur anderen verantwortlich sind.

In diesem Artikel über Nukleinsäuren werden wir eine Menge lernen. Es wird ein informationsgeladener Artikel. Also, mach dich bereit!

Nukleinsäure-Fakten: 1-9 | Die grundlegenden Infos

Klassen von Makromolekülen

1. Insgesamt gibt es vier Klassen von Makromolekülen, die im Körper vorkommen. Sie sind:

Polysaccharide

Polysaccharide sind polymere (ein Polymer ist ein großes Molekül, das gewöhnlich als Makromolekül bezeichnet wird und aus vielen sich wiederholenden Untereinheiten besteht) Kohlenhydrate, die aus Ketten von Monosaccharid-Einheiten zusammengesetzt sind.

Fette

Einer der drei Makronährstoffe sind Fette. Ein Fettmolekül besteht hauptsächlich aus Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen und ist hydrophob.

Proteine

Proteine sind große Makromoleküle, die eine oder mehrere lange Ketten von Aminosäureresten enthalten. Sie sind für eine Vielzahl von Funktionen in Organismen verantwortlich.

Learn Protein Facts

Nukleinsäuren

Sie sind eine Art von Makromolekülen, die für eine Vielzahl von Funktionen verantwortlich sind, einschließlich der Übertragung genetischer Informationen von Generation zu Generation.

Learn DNA Facts (a type of Nucleic Acid)

Nucleic Acids: Component Breakdown

2. Nucleic acids are very complex macromolecular organic compounds that are essential for existence of life.

3. Nucleic acids are actually polymers nucleotides.

A polymer is a large molecule which is made by joining small molecules known as monomers. Der Begriff „Polymer“ leitet sich von den beiden griechischen Wörtern „Poly“, was „viele“ bedeutet, und „Mer“, was „Einheit“ bedeutet, ab.

4. Ein Nukleotid besteht wiederum aus Nukleosid und Phosphorsäure.

5. Ein Nukleosid besteht wiederum aus Stickstoffbasen und Pentosezuckern.

6. Es gibt zwei Arten von Stickstoffbasen. Sie sind:

Purine: Es gibt zwei Arten von Purinen. Sie sind Adenin und Guanin.
Pyrimidine: Es gibt drei Arten von Pyrimidinen. Sie sind Thymin, Cytosin und Uracil.

7. Nun gibt es auch zwei Arten von Pentosezuckern. Sie sind:

Ribose: Dieser besondere Pentosezucker kommt nur in RNA vor.
Desoxyribose: Dieser besondere Pentosezucker ist nur in der DNA vorhanden.

8. RNA oder Ribose Nukleinsäure ist nur in der zytoplasmatischen Matrix vorhanden.

9. DNA oder Desoxyribose-Nukleinsäure ist nur im Zellkern vorhanden (außer während der Mitose und Meiose).

Nukleinsäuren Fakten: 10-14 | Geschichte

10. Die DNA wurde erstmals 1869 entdeckt. Ein Schweizer Arzt namens Friedrich Miescher war derjenige, der sie entdeckte, während er im Labor von Felix Hoppe-Seyler – einem deutschen physiologischen Chemiker – arbeitete.

11. Miescher verwendete Salzsäure, um weiße Blutkörperchen zu behandeln, die er aus Eiter von Verbänden aus dem Deutsch-Französischen Krieg gewonnen hatte.

12. Er erhielt Kerne, indem er die weißen Blutkörperchen mit HCl oder Salzsäure behandelte.

13. Anschließend behandelte er die Kerne mit HCl. Diesmal erhielt er ein Präzipitat, das Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und einen hohen Anteil an Phosphor enthielt.

14. Er nannte das Präzipitat „Nuklein“, weil es aus den Kernen gewonnen wurde.

Nukleinsäuren Fakten: 15-19 | Geschichte

15. Spätere Untersuchungen ergaben, dass das Präzipitat saurer Natur war. Aus diesem Grund wurde der Name von Nuklein in Nukleinsäure geändert. Miescher wusste nicht wirklich, dass er die DNA entdeckt hatte.

16. Hoppe-Seyler gelang es, ein ähnliches Präzipitat aus einer Hefezelle zu gewinnen. Dieser Niederschlag ist heute als RNA bekannt.

17. Emil Fischer identifizierte die Pyrimidine und Purine im Jahr 1880.

18. Albercht Kossel identifizierte die Stickstoffbasen, den Pentosezucker und die Phosphorsäure des Nukleins.

19. Der Name „Nukleinsäure“ wurde 1899 von Altmann vorgeschlagen. Er benutzte den Begriff, um Nuklein zu beschreiben, das Phosphor enthielt.

Nukleinsäuren Fakten: 20-24 | Geschichte

20. Kossel erhielt 1910 den Nobelpreis, weil er das Vorhandensein von Cytosin und Thymin (den beiden Pyrimidinen) sowie Adenin und Guanin (den beiden Purinen) in Nukleinsäuren nachgewiesen hatte.

21. Kossels Arbeit zusammen mit den Untersuchungen von Jones, Levine und Ascoli im ersten Viertel der 1900er Jahre ergab schließlich, dass es zwei Arten von Nukleinsäuren gibt. Sie sind:

Deoxyribonukleinsäure oder DNA
Ribonukleinsäure oder RNA.

22. Rossenbeck und Feulgen entwickelten 1924 DNA-spezifische Färbetechniken.

23. Feulgen nutzte diese Techniken schließlich, um zu zeigen, dass sich der größte Teil des DNA-Gehalts einer Zelle innerhalb des Zellkerns befindet. Er wies dies 1937 nach.

24. A. R. Todd war derjenige, der in den 1950er Jahren schließlich herausfand, dass es eine Bindung zwischen den Nukleotiden gibt.

Nukleinsäuren Fakten: 25-33 | Nukleoside

25. Ein Nukleosid besteht aus einem Pentosezucker und einer heterocyclischen Stickstoffbase. Ein Nukleosid besteht also entweder aus einer Ribose und einer heterocyclischen Stickstoffbase oder aus einer Desoxyribose und einer heterocyclischen Stickstoffbase.

26. Eine glykosidische Bindung ist für die Verbindung eines Pentosezuckers mit einer Stickstoffbase verantwortlich.

Die glykosidische Bindung ist eine kovalente Bindung, die ein Kohlenhydratmolekül mit einem anderen Molekül verbindet, das ein Kohlenhydrat sein kann oder auch nicht.

Eine kovalente Bindung ist eine chemische Bindung, die den Austausch von Elektronenpaaren zwischen Atomen beinhaltet.

27. Die Namen der Nukleoside sind von den Namen der Stickstoffbasen abgeleitet. Im Falle der RNA wird ein Ribonukleosid, das die Stickstoffbase Adenin enthält, beispielsweise als „Adenosin“ bezeichnet.

28. In ähnlicher Weise werden Ribonukleoside, die Guanin, Uracil und Cytosin enthalten, als Guanosin, Uridin bzw. Cytidin bezeichnet.

29. Im Falle der DNA wird ein Desoxyribonukleosid, das die Stickstoffbase Adenin enthält, als Desoxyadenosin bezeichnet.

30. Desgleichen werden Desoxyribonukleoside, die Guanin, Cytosin und Thymin enthalten, als Desoxyguanosin, Desoxycytidin bzw. Desoxythymidin bezeichnet.

31. Thymin kommt in Ribonukleosiden selten vor. Aus diesem Grund wird Desoxythymidin gewöhnlich als Thymidin bezeichnet.

32. Pyrimidin- und Purinbasen werden oft mit einzelnen Buchstaben abgekürzt. Diese Abkürzungen werden auch für Ribonukleoside verwendet. Die Abkürzungen sind:

A für Adenosin
G für Guanosin
U für Uridin
C für Cytidin

33. Für Desoxyribonukleoside gibt es auch Abkürzungen und zwar:

dA für Desoxyadenosin
dG für Desoxyguanosin
dC für Desoxycytidin
dT für Desoxythymidin

Nukleinsäuren Fakten: 34-35 | Nukleotide

34. Nukleotide enthalten Nukleoside und Phosphorsäure (in Form von Phosphatgruppen).

35. Der Name eines Ribonukleotids oder eines Desoxyribonukleotids ist abhängig vom Nukleosid. Der Name gibt auch die Anzahl der im Nukleotid vorhandenen Phosphatgruppen an.

BEISPIELE FÜR NAMEN VON NUKLEOTIDEN:
Stickstoffbase: Adenin
Ribonukleosid: Adenosin
Ribonukleotid: Adenosinmonophosphat (AMP) – dies bedeutet, dass nur eine Phosphatgruppe im Adenosinmonophosphat vorhanden ist.

Stickstoffbase: Adenin
Deoxyribonukleosid: Deoxyadenosin
Deoxyribonukleotid: Desoxyadenosinmonophosphat (dAMP) – dies bedeutet, dass es nur eine Phosphatgruppe in Desoxyadenosinmonophosphat gibt.

Nukleinsäuren Fakten: 36-41 | DNA

36. DNA oder Desoxyribose Nukleinsäure oder Desoxyribonukleinsäure besteht aus einem Pentosezucker, Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin und Phosphatgruppen.

37. Die Phosphatgruppe (die ein Teil des Nukleotids ist) ist mit Hilfe der Phosphodiesterbindung an den Pentosezucker gebunden.

38. Erwin Chargaff fand einige Regelmäßigkeiten in der Nukleotidzusammensetzung in DNA-Proben, die er aus verschiedenen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen extrahierte.

39. Chargaff beobachtete auch, dass in der DNA einer bestimmten Zelle Adenin und Thymin in äquimolaren Mengen vorhanden sind. Er sah auch, dass Guanin und Cytosin ebenfalls in äquimolaren Mengen vorhanden sind.

40. In der DNA aller Arten ist das Verhältnis von Pyrimidinen zu Purinen 1:1. Mit anderen Worten, das molare Verhältnis der DNA ist A+G = C+T.

41. Watson und Crick schlugen die Doppelhelixstruktur der DNA im Jahr 1953 vor.

Fakten zu Nukleinsäuren: 42-47 | DNA

42. Die beiden Menschen, d.h. Watson und Crick, konnten dies aufgrund folgender Tatsachen tun:

Die bekannten Strukturen der Nukleotide.
Die Röntgenbeugungsmuster, die von DNA-Fasern erhalten wurden. Die Muster wurden von Maurice Wilkins und Rosalind Franklin erhalten.
Die chemische Äquivalenz, die Chargaff bemerkte.

43. Das DNA-Modell von Watson und Crick berücksichtigt die gleichen Mengen an Pyrimidinen und Purinen.

44. Diese Berücksichtigung gleicher Mengen von Pyrimidinen und Purinen legt nahe, dass die DNA zwei Stränge hat.

45. Die beiden Stränge sind antiparallel angeordnet und die Basen des einen Stranges paaren sich spezifisch mit den Basen des anderen Stranges.

46. Adenin paart sich mit Thymin, während Guamin sich mit Cytosin in der DNA paart.

47. Das Modell von Watson und Crick ist heute als B-Konformation der DNA oder einfach als B-DNA bekannt.

Nukleinsäuren Fakten: 48-50 | RNA

48. Während DNA vollständig genetisch ist, sind verschiedene Arten von RNA nicht genetisch.

49. RNA sind einzelsträngig, haben aber meist komplexe Sekundärstrukturen.

50. Es gibt vier Hauptklassen von RNA. Sie sind:

Ribosomale RNA oder rRNA

rRNA sind Moleküle, die im Ribosom vorhanden sind. Sie sind die am häufigsten vorkommende Gruppe oder Klasse von RNA. Sie machen etwa 80 % der gesamten zellulären RNA aus.

Transfer-RNA oder tRNA

tRNA sind für den Transport von Aminosäuren zum Ribosom verantwortlich, die bei der Proteinsynthese in die Peptidketten eingebaut werden. Sie sind nicht sehr lang (nur 73-95 Nukleotide lang). Sie machen fast 15 % der gesamten zellulären RNA aus.

Messenger-RNA oder mRNA

mRNA sind für die Codierung der Aminosäuresequenz in den Proteinen verantwortlich. mRNA transportieren die Informationen von der DNA zum Translationskomplex (einem Ort, an dem Proteine synthetisiert werden). Sie machen nur 3 % der gesamten zellulären RNA aus. Von allen RNA-Klassen sind mRNA die am wenigsten stabilen.

Kleine RNA

Diese Moleküle sind in allen Zellen vorhanden. Einige der kleinen RNA-Moleküle haben katalytische Aktivitäten oder tragen zu katalytischen Aktivitäten in Verbindung mit Proteinen bei. Das sind nichtcodierende RNA-Moleküle.

Wussten Sie das? RNA kann doppelsträngig werden! Einzelsträngige Nukleotide falten sich zurück und werden doppelsträngig. Es gibt viele RNA-Viren, die doppelsträngig sind. Einige Beispiele aus der Familie der RNA-Viren sind Reoviridae, Chrysoviridae, Endornaviridae, usw. Sie verursachen in der Regel schwere Gastroenteritis.

Nukleinsäuren Fakten: 51 | Unterschiede zwischen DNA und RNA

DNA	RNA
1. Der Pentosezucker in der DNS wird als Desoxyribose bezeichnet.	1. Der Pentosezucker in der RNA wird als Ribose bezeichnet.
2. Die vorhandenen Stickstoffbasen sind: (a) Purine – Adenin und Guamin. (b) Pyrimidine – Cytosin und Thymin.	2. Folgende Stickstoffbasen sind vorhanden: (a) Purine – Adenin und Guamin (b) Pyrimidine – Cytosin und Uracil
3. Moleküle haben vier Nukleotide: (a) Desoxyadenosinmonophosphat. (b) Desoxyguanosinmonophosphat. (c) Desoxycytidinmonophosphat. (d) Desoxythymidinmonophosphat.	3. Moleküle haben vier Nukleotide: (a) Adenosinmonophosphat. (b) Guanosinmonophosphat. (c) Cytidinmonophosphat. (d) Uridinmonophosphat.
4. DNA ist doppelsträngig mit paarweise angeordneten Nukleotiden.	4. RNA ist einzelsträngig
5. DNA ist genetisches Material.	5. RNA ist Träger der genetischen Information und spielt eine sehr wichtige Rolle im Mechanismus der Proteinsynthese.
6. DNA findet sich in Chromosomen, Chloroplasten, Mitochondrien, Nukleoplasma usw.	6. RNA kommt im Zytoplasma, Nukleolus, Nukleoplasma usw. vor.
7. DNA kann durch ultraviolette Strahlung beschädigt werden.	7. RNA ist relativ resistent gegen ultraviolette Strahlung.
8. DNA hat C-H-Bindungen. Diese Bindungen machen die DNA relativ stabil.	8. Die O-H-Bindungen in der Ribose der RNA machen sie im Vergleich zur DNA reaktiver.
9. Der Körper zerstört die Enzyme, die die DNA angreifen können. Die doppelsträngige Helixstruktur hat sehr kleine Furchen, die der DNA Schutz bieten, weil es nicht genügend Platz für Enzyme gibt, die sich anlagern und Schäden verursachen könnten.	9. Unter alkalischen Bedingungen ist die RNA nicht stabil. Außerdem gibt es große Furchen in den Molekülen, die RNA anfällig für Angriffe von Enzymen machen.
10. DNA ist selbstreplizierend.	10. RNA wird bei Bedarf aus DNA synthetisiert.

Nukleinsäuren Fakten: Funktionen von DNA und RNA

DNA-Funktionen

52. Die DNA speichert genetische Informationen.

53. Sie ist für die Replikation des genetischen Materials verantwortlich.

54. DNA hilft bei der Evolution des Lebens durch Mutation der DNA.

RNA Funktionen

55. RNA ist von Natur aus katalytisch. RNA übernimmt die Funktionen einiger Enzyme wie Ribozyme. RNA ist viel reaktiver als DNA.

56. Transkription (der Prozess des Kopierens von DNA in RNA) und Translation (der Prozess der Verwendung von RNA zur Herstellung von Proteinen) sind zwei wichtige Funktionen, die von RNA ausgeführt werden.

Wussten Sie das? Die RNA gilt als das erste selbstreplizierende Molekül, das es gibt!