Nükleik asitler, organizmanın bütün genetik bilgilerini depolayıp yeni nesillere aktaran birimidir. Ayrıca protein sentezi ve hücre bölünmesi gibi bir çok yaşamsal olayları yönetir, bu özelliklerinden dolayı da yönetici moleküller olarak da bilinirler.

Organik bileşiklerin en büyüğü olan nükleik asitlerin yapısında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) elementleri bulunur. Canlılarda deoksiribonükleik asit (DNA) ribonükleik asit (RNA) olmak üzere iki çeşit nükleik asit vardır.

Yapısı

Nükleik asitler de polisakkarit ve proteinler gibi küçük yapı birimlerinin tekrarından oluşurlar. Nükleik asitlerin yapı birimlerine nükleotit adı verilir ve bir nükleotitin yapısında azotlu organik baz, beş karbonlu şeker ve fosfat grubu bulunur. Baz, şeker ve fosfatlar dehidrasyon senteziyle birleşerek nükleotitleri oluştururlar. Baz ile şeker arasında glikozit bağı kurulur ve nükleozit oluşur. Nükleozitin fosfatla ester bağı kurması sonucunda da nükleotit meydana gelir.

Azotlu organik bazlar

Karbon ve azot atomlarından yapılmış olan azotlu organik bazlar, halka şeklindedir. Bunlar kimyasal yapılarına göre pürin ve pirimidin olmak üzere iki gruba ayrılırlar.

Pürin grubu bazlar

Bunlar çift halkalı olup Adenin (A) ve Guanin (G) olmak üzere iki çeşittir. Adenin ve guanin bazları hem RNA hem de DNA’nın yapısında bulunur.

Primidin grubu bazlar

Bunlar tek halkalı olup Sitozin (C), Timin (T) ve Urasil (U) bazlarını içerir. Bu bazlardan sitozin, hem DNA hem de RNA’nın yapısında bulunur. Buna karşılık timin sadece DNA da, urasil ise RNA da yer alır.

Beş karbonlu şekerler (pentozlar)

Nükleotitlerin yapısına katılan yapılarında beş karbon bulunan şekerler riboz ve deoksiribozdur. Ribozda karbon atomlarından birine hidroksil (OH) grubu bağlanmışken, deoksiribozda aynı karbon atomuna sadece hidrojen (H) bağlanmıştır. Yani deoksiribozun ribozdan farkı, yapısında bir oksijen atomunun eksik olmasıdır. Riboz şekeri RNA’nın, deoksiriboz şekeri ise DNA’nın yapısına katılır. Buradan anlaşılacağı gibi nükleik asitler yapılarındaki beş karbonlu şekere göre isim alır.

Fosforik Asit (H3PO4)

Şeker ve bazla birlikte nükleotitin yapısına katılan moleküldür. Bu molekül DNA ve RNA’da ortak olarak bulunur. Fosforik asit kompleks moleküllerin yapısına katıldığı zaman fosfat adını alır.

Nükleotitler taşıdıkları bazlara göre isimlendirilir; yapısında adenin bazı bulunan nükleotite adenen nükleotit, sitozin bazı bulunan nükleoite sitozin nükleotit denir.

DNA molekülünü oluşturan nükleotitlerde adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve urasil (U) bazları bulunur. DNA’nın bazlarına deoksiriboz şekeri bağlıdır ve bu nedenle de nükleotitlerine deoksiribo nükleotit denir.

RNA’nın bazlarında ise riboz şekeri bağlı olduğundan, RNA’nın nükleotitleri ribonükleit adını alır.

DNA ve RNA molekülleri çok sayıda nükleotitin birbirine bağlanarak uzun bir zincir (polinükleotit zinciri) oluşturmasıyla meydana gelir. Nükleotitler birbirlerine şeker ve fosfat birimleri arasındaki fosfodiester bağlarıyla bağlanarak molekülün ana omurgasını oluştururlar.

Çeşitleri

Nükleik asitler içerdikleri şeker çeşitine göre ikiye ayrılır. Yapısında deoksirinoz şekeri bulunan nükleik asitlere deoksiribonükleik asit (DNA), yapısında riboz şekeri bulunan nükleik asitlere ribonükleik asit (RNA) denir.

DNA (Deoksiribonükleik Asit)

Detaylar için; Deoksiribonükleik Asit (DNA) Nedir? Özellikleri Nelerdir?

DNA, prokaryot hücrelerin sitoplazmasında bulunur. Ökaryot hücrelerde ise çekirdekte yer alır ve proteinlerle birlikte kromozomların yapısına katılır. Ökaryot hücrelerde ayrıca mitokondri ve kloroplastlarda az miktarda DNA bulunmaktadır.

  • Sarmal bir yapı oluşturan iki nükleotit zincirden meydana gelmiştir.
  • Her iki sarmalın kenarını deoksiriboz şekeri ve fosfar molekülleri oluşturur.
  • Bu zicirde adenin bazı timin bazıyla, guanin bazı sitozin bazıyla bağ kurar.
  • Adenin ile timin arasında iki, guanin ile sitozin arasında ise üç tane zayıf hidrojen bağı bulunur.

RNA (Ribonükleik Asit)

Detaylar için; Ribonükleik Asit (RNA) Nedir? Özellikleri Nelerdir?

RNA, prokaryot hücrelerin sitoplazmasında bulunur. Ökaryıt hücrelerde ise çekirdek ve sitoplazma organellerinin bazlarında (miyokondri, kloroplast, ribozom) yer alır.

Görevlerine göre hücrede üç çeşit RNA bulunur.

  1. Mesajcı RNA (mRNA): DNA’dan aldığı genetik bilgiyi, belirli şifreler halinde sitoplazmadaki ribozomlara taşır. Bu bilgi sentezlenecek proteinin amino asit diziliş sırasını belirler.
  2. Taşıyıcı RNA (tRNA): Sitoplazmadaki amino asitleri tanır ve ribozomlara taşır.
  3. Ribozomal RNA (rRNA): Proteinlerle birlikte ribozomların yapısını oluşturur.