Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты, полинуклеотиды, — это высокомолекулярные биологически важные соединения; являются необходимой составной частью каждой клетки живого организма.

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимеры нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из пуринового или пиримидинового основания, углеводного остатка — рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединены между собой в длинные цепочки через остатки фосфорной кислоты. Все нуклеиновые кислоты подразделяются на два главных типа:
1) рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые в качестве углевода содержат рибозу, а в качестве оснований — аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и урацил (У);
2) дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), которые вместо рибозы содержат дезоксирибозу и вместо урацила тимин. Кроме того, нуклеиновые кислоты содержат относительно небольшие количества так называемых минорных (редких) оснований, являющихся, как правило, производными от перечисленных выше. Молекула РНК обычно представляет собой одну полинуклеотидную цепочку, нередко свернутую в причудливые формы. ДНК имеет строение двойной спирали, в которой комплементарные основания (аденин с тимином и гуанин с цитозином) спарены между собой. Принцип комплементарности весьма важен для воспроизведения нуклеиновых кислот в организме. Благодаря этому принципу на матрице ДНК синтезируется комплементарная полинуклеотидная цепочка ДНК (при биосинтезе ДНК — репликации) или РНК (в процессе синтеза РНК — транскрипции).

Биосинтез РНК происходит под действием фермента РНК-полимеразы из нуклеозидтрифосфатов с отщеплением пирофосфата и соединением нуклеотидов в цепочку, комплементарную ДНК-матрице. Репликация ДНК идет аналогично под действием ДНК-полимеразы из дезоксирибонуклеозидтрифосфатов.

ДНК ядра клетки имеет молекулярный вес, достигающий десятков и сотен миллионов, и находится в виде дезоксирибонуклеопротеидов — комплексов с белками, главным образом основного характера — гистонами и протаминами. РНК подразделяется на рибосомную РНК, составляющую свыше 50% материала рибосом, транспортную РНК, сравнительно небольшого молекулярного веса, переносящую в процессе синтеза белка аминокислоты к рибосомам, и информационную РНК, передающую биологическую информацию от ДНК к местам синтеза белков — рибосомам. Как рибосомы, так и комплексы информационной РНК с белками — информосомы — представляют собой естественные рибонуклеопротеиды (см. Нуклеопротеиды).

Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение, передачу и воспроизведение биологической информации, поскольку специфическое строение нуклеиновых кислот, заключающееся в уникальной последовательности нуклеотидных остатков в полинуклеотидной цепи, обусловливает передачу наследственных признаков, а также синтез в организме определенных, индивидуальных белков (см.). См. также Генетика, Наследственность.