Nukleinsäuren sind Moleküle, die hauptsächlich Information speichern und übertragen. Wir unterscheiden DNA (desoxyribonucleic acid) und RNA
(ribonucleic acid). Die Bausteine der Nukleinsäuren sind die Nukleotide. Sie bestehen aus einem oder mehreren Phosphaten, einem Zucker und
einer Stickstoffbase. Beim Zucker der RNA handelt es sich um Ribose, bei dem für DNA um Desoxyribose (am 2`-OH zu 2`-H reduzierte Ribose).
Es gibt fünf Stickstoffbasen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T), und Uracil (U). Während A, G und C sowohl in DNA, als auch in
RNA zu finden sind, kommt T nur in DNA, U nur in RNA vor. Nukleotide spielen eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung chemischer Energie (ATP).
Darüber hinaus dienen sie ebenfalls als intrazelluläre Botenstoffe (cAMP). Vor allem Adenin findet man in vielen Coenzymen.
Nukleosidtriphosphate können zu langen Ketten unter Abspaltung von Pyrophosphat polymerisieren. Man unterscheidet an einer
Nukleinsäurekette einen Anfang (5´) und ein Ende (3´). Die Polymerisation von Nukleotiden zu Nukleinsäuresträngen erfolgt immer
von 5´ in Richtung 3´. In der Reihenfolge der Nukleotide in einem DNA-Strang, also in der Sequenz ist die genetische Information
gespeichert. Dabei spielen die unterschiedlichen Nukleotide die Rolle von Buchstaben im genetischen Alphabet.
Bestimmte Stickstoffbasen können sich unter Ausbildung von Wasserstoffbrücken zu Basenpaaren zusammenfügen.
Dabei paart sich A mit T oder U unter Ausbildung von zwei Wasserstoffbrücken und G mit C unter Ausbildung von 3 Wasserstoffbrücken.
Andere Paarungen sind sterisch nicht möglich. DNA bildet bei Komplementarität der Basensequenz eine Doppelhelix aus zwei entgegengesetzt
verlaufenden DNA-Einzelsträngen. Zusammen mit Proteinen (Histone) bildet eine sehr lange DNA-Doppelhelix die Chromosomen im Zellkern.
RNA spielt in Form von messenger (mRNA), transfer (tRNA) und ribosomaler (rRNA) RNA eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese.
Einige wenige RNA-Moleküle, die sogenannten Ribozyme, können ähnlich wie Enzyme chemische Reaktionen katalysieren.
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