5. GAIAAZIDO NUKLEIKOAK

0. SARRERA● 1869an, Miescher biologoak zelulen nukleoan masa molekular oso handiko substantziak zeudela ohartu zen, eta horien osaketan nitrogenoa eta fosforoa zeudela. Halaber, izaera azidoa zutela ere ikusi zuen, eta, beraz azido nukleiko izena eman zien.

1. AZIDO NUKLEIKOEN KONPOSIZIOA

● Azido nukleikoak nukleotido izeneko azpiunitateak lotuz eraturiko polimeroak dira.●Konposizioaren arabera 2 azido-mota daude:●DNA●RNA

●Nukleotidoek 3 osagai dituzte:● A) Base nitrogenatua● B) Pentosa● C) Azido fosforikoa

1.1. NUKLEOTIDOEN KONPOSIZIOA

●Nitrogenodun konposatu heteroziklikoak dira.●2 mota:●BASE PURIKOAK–Purina eraztunaren deribatuak dira.–Garrantzitsuenak: adenina (A) eta guanina (G)●BASE PIRIMIDINIKOAK–Pirimidina eraztunaren deribatuak dira.–Hiru dira: zitosina (C), timina (T) eta uraziloa (U).–Timina soilik DNAn agertzen da; uraziloa, berriz, soilik RNAn; gainontzeko guztiak bata zein bestean.

A) BASE NITROGENATUAK

●2 pentosa-mota agertzen dira azido nukleikoetan:●DNAn β-D-desoxirribofuranosa edo desoxirribosa.●RNAn β-D-erribofuranosa edo erribosa.●Egitura ziklikoa dute, eta molekula barruko lotura hemiazetala.●Pentosen karbonoak 1', 2', 3', 4' eta 5' izendatuko dira.

B) PENTOSAK

●Azido fosforikoa (H3PO

4) ioi fosfato eran dago

(PO4

3-).

C) AZIDO FOSFORIKOA

1.2. N-GLUKOSIDIKO LOTURA: NUKLEOSIDOAK

●Pentosa base nitrogenatuarekin N-glukosidiko izeneko lotura bidez lotzen da, ur molekula bat askatuz.●Lotura pentosaren 1' eta base pirimidinikoen 1. posizioa duen Naren eta purikoetan 9. posizioa duen Naren artean gauzatzen da.●Honela lortutako konposatuari (base nitrogenatua + pentosa) nukleosido esaten zaio.

1.3. FOSFODIESTER LOTURA: NUKLEOTIDOAK

●Nukleotidoak nukleosido baten pentosari fosfato talde bat lotzean eratzen dira (gehienetan 5' karbonoan). Lotura ester motakoa da eta, beraz, ur molekula bat askatzen da.

●Aldi berean, nukleotido bat beste nukleotido batekin elkartu daiteke, nukleotido baten fosfato taldea hurrengo nukleotidoaren pentosaren 3' karbonoarekin ester lotura bidez; lotura mota honi fosfodiester lotura esaten zaioa

2. DNA● ●DNAk belaunaldiz belaunaldi transmititzen den informazio genetikoa darama.●Nukleotidoz eraturiko polimero lineala da. ●Bere pentosa desoxirribosa da.●Base nitrogenatuak: adenina, guanina, zitosina eta timina.●Hainbat konplexutasun-maila azal ditzake, baina, batez ere egitura primario eta sekundario gisa agertuko da. Hala ere, proteina nuklearrekin lotu eta egitura kondentsatuagoak era ditzake (egitura tertziarioaren parekoa)

●Kate bakarreko desoxirribonukleotidoek osatzen dute, azken hauek fosfodiester lotura bidez elkarri lotuta.●DNA kateak, beraz, bi mutur aske ditu: 5' muturra eta 3' muturra.●Bi DNA kateen arteko diferentzia baseen kopuruak, osaketak eta sekuentziak emango digu.

2.1. DNA-REN EGITURA PRIMARIOA

●DNAren egitura sekundarioa Watson eta Crick-ek zehaztu zuten 1953an.●Hauek aurreko ikertzaile batzuek ateratako ondorioak baliatu zituzten:●DNA molekula zurruna eta luzea da.●Baseen baliokidetasuna dago. Espezie beraren barruan base purikoen edukia eta base pirimidinikoena berdina da:–Adenina = Timina–Zitosina = Guanina ●Molekulan 0,34 eta 3,4 nm-ko errepikatzen diren egiturak daude.

2.2. DNA-REN EGITURA SEKUNDARIOA

WATSON ETA CRICK-EN EREDUA EDO HELIZE BIKOITZARENA●Watson eta Crick-ek proposaturiko eredua aipatutako ondorio horiekin bateragarria zen.

●Ereduak zera proposatzen du:

a) DNA polinukleotidoen 2 katek osatzen dute. Kateok ardatz imajinario baten inguruan biribilkatzen dira 2nm-ko diametroa duen helize bikoitza eratuz. Biribilkatzea dextrogiroa da eta plektonemikoa, hots, 2 kateak ezin dira banandu desbiribilkatu gabe.

b) Base nitrogenatuak helizearen barruan daude, eraztunen planoak elkarrekiko paraleloak dira eta perpendikularrak helizearen ardatz imajinarioarekiko.

c) Helize bira bakoitzean 10 pare nukleotido daude, beraz, biraren luzera 3,4nm-koa da eta nukleotido-pare bakoitza 0,34nm-ko distantziara dago hurrengotik. Konformazio espazial honetan 2 ildo nabarmentzen dira: ildo handia eta ildo txikia.

d) 2 kateak antiparaleloak dira, hau da, kate bat 5'→3' norabidean badoa, bestea 3'→5' norabidean joango da.

e) Bi kateak osagarriak dira, hau da, adenina timinarekin lotuko da 2 H-zubiren bitartez eta zitosina guaninarekin 3 H-zubiren bitartez.

● Giza-zeluletako DNA harizpi guztiak batuko bagenitu, ia 2 metroko luzerako harizpia lortuko genuke. Kontuan hartuz, nukleoak 5-25 μm dituela (1 μm = 10-6 m), nola bildu DNA kantitate handi hori hain bolumen txikian eta, aldi berean, bertako informazioa eskuragarri izatea?

2.3. DNA-REN KONDENTSAZIO-MAILAK

● Arazo hori konpontzeko, DNAk egitura kondentsatuak edo paketatuak ditu.

● Kondentsazio-maila zelularen ziklo zelularreko fasearen araberako da.

● Kondentsazioa maila ezberdinetan ematen da:

10nm-ko zuntzak● Eukariotoetan● Perla-lepokoa edo perla-idunekoa bezala ere

ezagutzen da egitura hau● DNA (karga negatiboa) karga positiboko

proteinekin lotzen da, histonekin eta nukleosoma izeneko egitura eratzen du.● Nukleosoma lau histona motako bina proteinez

eratuta da, 8 guztira, oktameroa izenekoa.● Oktameroaren inguruan DNA kiribiltzen da, 1,75

bira emanez.● Amaitzeko H1 izeneko histonak egitura

egonkortzen du.

30 nm-ko zuntzak● 10 nm-ko zuntza bildu eta forma trinkoagoa

hartzen du, solenoide edo 30 nm-ko zuntz izenekoan.

● DNAren jatorrizko helizeak baino 40 aldiz kondentsatuagoa da.

Begiztak, arrosetoiak, kromatida

● 30 nm-ko zuntza begizta eran tolesten da.● Begizta horiek, aldi berean, arrosetoiak

eratzen dituzte, eta hauek arrosetoi-kiribilak.● Honela lerrokatuta kromosomen kromatidak

eratzen dira azkenik.

● DNAren desnaturalizazioa helize bikoitzeko egitura galtzean datza.

● Tenperatura eta pH-a aldatzearen ondorioz gertatzen da:

● TENPERATURA balio jakin batera iristean (DNAren urtze-puntua deritzona) harizpiak banandu eta desnaturalizazioa gertatzen da. Prozesu itzulgarria da

● pH-aren aldaketa handiek ere desnaturalizatu egiten dute DNA, baina pH-a balio biologiketara itzultzean berreskuratu egiten du egitura

2.4. DNA-REN DESNATURALIZAZIOA

3. RNA

● RNA erribonukleotidoz eratuta dago, hau da, bere pentosa erribosa da.

● Base nitrogenatuak: adenina, guanina, zitosina eta uraziloa (azken hau timinaren ordez agertzen da). Zenbait kasutan base hauen deribatuak (deribatu metilatuak maiz) agertzen dira.

● Oro har, egitura primarioko kate bakarrekoak dira (salbu erretrobirusetan, non helize bikoitzeko katekoak diren).

● Kate bakarra izan arren harizpia zonalde batzuetan espiralizatu egiten da (urkila izenekoetan); zona osagarriak inguru ez-osagarriekin bananduta daudenean begizta izenekoak eratzen dira.

3.1. RNA-REN EGITURA

● Ia organismo gehienetan, RNAren funtzioa DNAren informazioa kopiatzea da (transkripzioa), gero proteinen sintesia (itzulpena) egiteko.

● Erretrobirusetan RNA helize bikoitzak DNAren papera jokatzen du, hots, informazio genetikoa darama.

3.2. RNA-REN FUNTZIOAK

● Hainbat RNA mota daude. Garrantzitsuenak:● RNA mezularia (RNAm)● RNA erribosomikoa (RNAr)● RNA transferentea edo garraiatzailea (RNAt)● RNA nukleolarra (RNAn)

3.3. RNA MOTAK

RNA mezularia (RNAm)● Zelularen nukleoan sintetizatzen da, DNA

harizpi bat moldetzat hartuta.● Funtzioa nagusia informazio genetikoa

kopiatzea eta erribosometara eramatea, bertan proteinen sintesia

RNA garraiatzailea (RNAt)● Molekula nahiko txikiak.● Funtzioa aminoazido espezifikoak

erribosometara eramatea da.● Maiz base nitrogenatu arrunten deribatu

metilatuak dituzte.● 50 RNAt mota daude.● Egitura antzerakoa da guztietan:

● 5' muturrean base nitrogenatuen hirukotea eta bertan guanina eta azido fosforiko askea daude beti.

● 3' muturrean CCA sekuentzia, aminoazido espezifikoaren hartzaile gisa jarduten du.

RNA erribosomikoa (RNAr)● Ugariena.● Proteina jakinei lotuta erribosomak eratzen ditu.

RNA nukleolarra (RNAn)● Proteina jakinei lotuta nukleoloa eratzen du.● Antolatzaile nukleolar izeneko DNA

segmentuetan oinarrituz sortzen da.● Funtzio nagusia RNA erribosomikoa eratzea.

4. INTERES BIOLOGIKOA DUTEN BESTE NUKLEOTIDO BATZUK

● Nukleotido batzuk aske daude zelulan, azido nukleikoak eratu gabe.

● Nukleotido horiek zenbait funtzio dituzte, hala nola, energia ematea, kofaktore gisa jokatzea edota komunikazio zelularreko prozesuan bitartekariak izatea.

● Azido fosforikozko molekulekin energia handiko lotura kobalenteak dituzten nukleotidoak. Lotura horiek energia kimiko gisa erabiltzen da.

● Aipagarrienak ATP eta ADP dira; bestelakoak: GTP, CTP, TTP, UTP

4.1. ENERGIA HANDIKO NUKLEOTIDOAK

● Koentzima gisa dihardute prozesu metabolikoetan. Adib.:● FLABIN NUKLEOTIDOAK (FAD eta FMN)● PIRIDIN NUKLEOTIDOAK (NAD eta NADP)● A KOENTZIMA

4.2. KOFAKTOREAK DIREN NUKLEOTIDOAK

● AMP ziklikoa (AMPc) adenina-nukleotidoa da.● Prozesu hormonal askotan bitartekari gisa

jarduten du eta zelula barruko erreakzio askoren abiadura kontrolatzen du.

4.3. NUKLEOTIDO BITARTEKARIAK

BIBLIOGRAFIA●http://www.bionova.org.es/biocast/●http://irudionak.blogspot.com/●

Inigo Louvellik sortua