nukleové kyseliny sú životne dôležité biopolyméry nachádzajú sa vo všetkých živých veciach, kde fungujú na kódovanie, prenos a vyjadrovanie gény. Tieto veľké molekuly sa nazývajú nukleové kyseliny, pretože sa prvýkrát identifikovali vo vnútri jadro buniek, nachádzajú sa však aj v mitochondrie a chloroplasty ako aj baktérie a vírusy. Dve hlavné nukleové kyseliny sú kyselina deoxyribonukleová (DNA) a ribonukleovej kyseliny (RNA).
DNA je dvojvláknová molekula usporiadaná do chromozómu nachádzajúceho sa v jadre buniek, kde kóduje genetickú informáciu o organizme. Keď sa bunka delí, kópia tohto genetického kódu sa odovzdá novej bunke. Nazýva sa kopírovanie genetického kódu replikácie.
RNA je jednovláknová molekula, ktorá sa môže komplementovať alebo „porovnávať“ s DNA. Typ RNA nazývaný messenger RNA alebo mRNA číta DNA a vytvára jej kópiu prostredníctvom a proces nazývaný prepis. mRNA nesie túto kópiu z jadra do ribozómov v cytoplazme, kde prenosová RNA alebo tRNA pomáha priraďovať aminokyseliny ku kódu a nakoniec vytvára proteíny prostredníctvom proces nazývaný preklad.
Bázy a cukor sa líšia pre DNA a RNA, ale všetky nukleotidy sa spájajú pomocou rovnakého mechanizmu. Primárny alebo prvý uhlík cukru sa viaže na bázu. Uhlík číslo 5 sa viaže na fosfátovú skupinu. Keď sa nukleotidy navzájom viažu, aby vytvorili DNA alebo RNA, fosfát jedného z nukleotidov sa viaže na 3-uhlík cukru druhého nukleotidu, ktorý tvorí tzv. Kostru cukru a fosfátu jadra kyselina. Spojenie medzi nukleotidmi sa nazýva fosfodiesterová väzba.
DNA aj RNA sa pripravujú s použitím báz, pentózového cukru a fosfátových skupín, ale dusíkaté bázy a cukor nie sú rovnaké v dvoch makromolekulách.
DNA sa pripravuje s použitím báz adenín, tymín, guanín a cytozín. Bázy sa navzájom veľmi špecificky viažu. Väzba adenínu a tymínu (A-T), zatiaľ čo väzba cytozínu a guanínu (G-C). Cukrom s pentózou je 2'-deoxyribóza.
RNA sa pripravuje s použitím báz adenín, uracil, guanín a cytozín. Dvojice báz sa tvoria rovnakým spôsobom, s výnimkou adenínu pripojeného k uracilu (A-U), s guanínovou väzbou s cytozínom (G-C). Cukor je ribóza. Jeden ľahký spôsob, ako si zapamätať, ktoré bázy sú spolu, je pozrieť sa na tvar písmen. C a G sú zakrivené písmená abecedy. A a T sú obe písmená vyrobené z pretínajúcich sa priamych čiar. Pamätáte si, že U zodpovedá T, ak si spomeniete na U, keď sledujete abecedu.
Adenín, guanín a tymín sa nazývajú purínové bázy. Sú to bicyklické molekuly, čo znamená, že sa skladajú z dvoch kruhov. Cytozín a tymín sa nazývajú pyrimidínové bázy. Pyrimidínové bázy pozostávajú z jedného kruhu alebo heterocyklického amínu.
Aj keď boli objavené v eukaryotoch, vedci si časom uvedomili, že bunka nemusí mať jadro, ktoré by obsahovalo nukleové kyseliny. Všetky pravé bunky (napr. Z rastlín, zvierat, húb) obsahujú DNA aj RNA. Výnimkou sú niektoré zrelé bunky, napríklad ľudské červené krvinky. Vírus obsahuje buď DNA alebo RNA, ale zriedka obe molekuly. Zatiaľ čo väčšina DNA je dvojvláknová a väčšina RNA je jednovláknová, existujú výnimky. Vo vírusoch existuje jednovláknová DNA a dvojvláknová RNA. Boli nájdené aj nukleové kyseliny s tromi a štyrmi vláknami!