の一部として 核酸代謝 それは核酸DNAとRNAの構築と分解についてです。どちらの分子にも遺伝情報を保存する役割があります。 DNA合成の障害は突然変異を引き起こし、遺伝情報の変化を引き起こします。
核酸代謝とは？
核酸代謝は、デオキシリボ核酸（DNA）とリボ核酸（RNA）の形成と分解を確実にします。 DNAは遺伝情報全体を細胞核に長期間保存します。 RNAはタンパク質合成に関与し、遺伝情報をタンパク質に転送します。
DNAとRNAはどちらも、核酸塩基、糖、リン酸残基で構成されています。糖分子は、エステル化を介してリン酸残基に接続され、2つのリン酸残基に結合します。繰り返しリン酸-糖化合物の鎖が形成され、そこに核酸塩基が両側の糖にグルコシド結合します。
リン酸と糖に加えて、DNAとRNAの合成には5つの異なる核酸塩基が利用できます。 2つの窒素塩基アデニンとグアニンはプリン誘導体に属し、2つの窒素塩基シトシンとチミンはピリミジン誘導体に属します。
RNAでは、チミンがウラシルに交換されています。これは、追加のCH3グループが特徴です。構造単位である窒素塩基、糖残基、リン酸残基はヌクレオチドと呼ばれます。 DNAでは、2つのらせん構造が2つの核酸分子で形成されます。2つの核酸分子は、水素結合によって互いに接続されて、2本鎖を形成します。 RNAは1つのストランドのみで構成されます。
機能とタスク
核酸代謝は、遺伝暗号の保存と伝達にとって非常に重要です。遺伝情報は、最初に窒素塩基のシーケンスを通じてDNAに保存されます。アミノ酸の遺伝情報は、3つの連続したヌクレオチドを介してエンコードされます。連続する基本トリプレットは、特定のタンパク質鎖の構造に関する情報を格納します。鎖の始まりと終わりは、アミノ酸をコードしないシグナルによって設定されます。
核酸塩基と得られるアミノ酸の可能な組み合わせは非常に大きいため、一卵性双生児を除いて、遺伝的に同一の生物は存在しません。
合成されるタンパク質分子に遺伝情報を転送するために、最初にRNA分子が形成されます。 RNAは遺伝情報の伝達物質として働き、タンパク質の合成を刺激します。 RNAとDNAの化学的な違いは、デオキシリボースの代わりに糖リボースが分子内に結合していることです。さらに、窒素ベースのチミンはウラシルに交換されました。
他の糖残基も、RNAの安定性と一本鎖の性質を低下させます。 DNAの二本鎖は、遺伝情報を変化から保護します。 2つの核酸分子は、水素結合を介して互いに接続されています。しかしながら、これは相補的な窒素塩基でのみ可能です。 DNAには、アデニン/チミンまたはグアニン/シトシンのみの塩基対があります。
二本鎖が分裂すると、相補鎖が何度も形成されます。たとえば、核酸塩基に変化がある場合、DNAの修復中にこれに関与する特定の酵素が、相補的な塩基に存在する欠陥を認識します。通常、交換された窒素ベースは正しく交換されます。これにより、遺伝暗号が保護されます。ただし、突然変異の結果としてエラーが渡される場合もあります。
DNAとRNAに加えて、エネルギー代謝に主要な役割を果たす重要なモノヌクレオチドもあります。これらには、たとえばATPおよびADPが含まれます。 ATPはアデノシン三リン酸です。アデニン残基、リボース、三リン酸残基が含まれています。分子はエネルギーを提供し、エネルギーが放出されると、アデノシン二リン酸に変換します。これにより、リン酸残基が分離されます。
病気と病気
核酸代謝中に障害が発生すると、疾患が発生する可能性があります。エラーはDNAの構造で発生する可能性があり、その場合は間違った核酸塩基が使用されます。突然変異が発生します。窒素塩基の変化は、脱アミノ化などの化学反応によって発生する可能性があります。ここで、NH2グループはO =グループに置き換えられます。
通常、コードは相補鎖によってDNAに保存されているため、修復メカニズムは相補的な窒素ベースにフォールバックしてエラーを修正できます。ただし、化学的および物理的な影響が大きい場合、非常に多くの欠陥が発生し、不正確な修正が行われることがあります。
ほとんどの場合、これらの変異はゲノムの関連性の低い場所で発生するため、影響が心配されることはありません。ただし、重要な地域でエラーが発生した場合、遺伝子構成に深刻な変化をもたらし、健康に大きな影響を与える可能性があります。
体細胞変異はしばしば悪性腫瘍の原因です。これが癌細胞が毎日発達する方法です。ただし、原則として、これらはすぐに免疫システムによって破壊されます。ただし、強い化学的または物理的影響（放射線など）または修復メカニズムの欠陥の結果として多くの変異が形成された場合、がんが発生する可能性があります。同じことが弱体化した免疫システムにも当てはまります。
しかし、核酸代謝の枠組みの中で完全に異なる疾患も発症する可能性があります。核酸塩基が分解されると、ピリミジン塩基から完全に再利用可能なベータアラニンが形成されます。難溶性尿酸はプリン塩基から形成されます。人間は尿中に尿酸を排泄する必要があります。尿酸を再利用してプリン塩基を構築する酵素がない場合、尿酸濃度が上昇し、関節に尿酸結晶が析出して痛風が発生することがあります。
