نوکلئیک اسیدها، رازداران حیات

همان‌طور که در زیست شناسی سال دوازدهم خواندید اسیدنوکلئیک‌ها یکی از ماکرومولکول‌های زیستی در سلول‌های موجودات زنده هستند. نوکلئیک اسیدها به عنوان یک گروه از مولکول‌های زیستی که در حمل اطلاعات ژنتیکی نقش دارند، از واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده‌اند. آن‌ها به طور کلی بر اساس ساختارشان به دو دسته دئوکسی ریوبنوکلئیک اسیدها و ریبونوکلئیک اسیدها تقسیم می‌شوند. این مواد از مهم‌ترین ترکیبات شیمیایی به شمار می‌آید که آشنایی با آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. با مجله بیوزوم همراه باشید تا در ادامه به بررسی این زیست مولکول مهم بپردازیم. در این مطلب پس از معرفی نوکلئیک اسیدها، ساختار آن‌ها، تاریخچه کشف، انواع و….. بررسی خواهد شد.

مطلب مرتبط: جواب فعالیت های زیست دوازدهم

تعریف نوکلئیک اسیدها

نوکلئیک اسیدها یکی از انواع ماکرومولکول‌های زیستی هستند که از واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده‌اند، این واحدها خود از کنار هم قرار گرفتن واحد قندی، بازهای آلی و گروه فسفات ایجاد می‌شوند.

این ماکرومولکول‌های زیستی به نوعی اصلی‌ترین مولکول‌های مربوط به انتقال اطلاعات سلول‌ها به شمار می‌آیند. این مولکول‌های زیستی، برای تولید پروتئین نیز ضروری هستند و در تعیین ویژگی‌های ارثی موجودات زنده نقش بسیار مهمی را بر عهده دارند از این رو به آن‌ها، حاملین وراثت هم گفته می‌شود.

اسیدهای نوکلئیک بر اساس فرم ساختاری به دو دستة دئوکسی ریبونوکلئیک اسید و ریبونوکلئیک اسید تقسیم می‌شوند که در ادامه متن به هر یک از این موارد به صورت جداگانه می‌پردازیم تا بتوانید درک بهتری از ساختار کلی آن‌ها داشته باشید.

واحدهای ساختاری نوکلئیک اسید ها

همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم، نوکلئیک اسید ها، مولکول‌هایی زنجیره‌ای با طول بلند هستند که از کنار هم قرار گرفتن واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل می‌شوند. نوکلئوتیدها خود از 3 بخش تشکیل شده‌اند:

• قند پنج کربنه
• باز آلی نیتروژن دار
• گروه فسفات

به مجموعه بازهای آلی و قند پنج کربنه، نوکلئوزید گفته می‌شود. نوکلئوزید با گروه‌های فسفات، نوکلئوتید را تشکیل می‌دهد.

در ادامه به بررسی هر یک از اجزای نوکلئوتید می‌پردازیم:

• یکی از بخش‌های مهم تشکیل دهنده نوکلئوتید‌ها، واحد قندی است که شامل یک مولکول قند پنتوز (پنج کربنی) می‌باشد، این واحد قندی به یک پایه حاوی نیتروژن و یک گروه فسفات متصل است.
• بازهای حاوی نیتروژن موجود در اسیدهای نوکلئیک یکی دیگر از بخش‌های مهم ساختاری نوکلئوتید هستند. اسامی نوکلئوتیدها بر اساس نوع باز به کار رفته در ساختار انتخاب می‌شود. این بازهای آلی عبارت‌اند از: آدنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین (C)، تیمین (T) و اوراسیل (U).

بازهای آلی نیتروژن دار، بر اساس ساختار حلقویشان به 2 دسته پورین و پیریمیدین تقسیم می‌شوند.که ​​آدنین و گوانین به عنوان بازهای پورینی شناخته می‌شوند و ساختار دو حلقه‌ای دارند، در حالی‌که سیتوزین، تیمین و یوراسیل جزو بازهای پیریمیدین هستند و تنها یک حلقه دارند. A، C و G در تمام نوکلئیک اسیدها وجود دارند، اما T منحصراً در DNA و U فقط در RNA قرار دارد.

تاریخچه کشف نوکلئیک اسیدها

فردریش میشر، محقق دانشگاه توبینگن آلمان، نوکلئیک اسیدها را در سال 1869 کشف کرد و نام آن‌ها را نوکلئین گذاشت. در اوایل دهه 1880، آلبرشت کوسل این ماده را به خلوص بیشتری رساند و خواص اسیدی و همچنین بازهای مرکزی آن را شناسایی نمود. ریچارد آلتمن در سال 1889 واژه نوکلئیک اسید را ابداع کرد. در آن زمان DNA و RNA از هم متمایز نشده بودند. در سال 1938، استبری و بل اولین الگوی پراش پرتو ایکس DNA را منتشر کردند.

در سال 1944، آزمایش Avery-MacLeod-McCarty نشان داد که DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است و در سال 1953، واتسون و کریک ساختار اصلی مارپیچ DNA را مورد بررسی قرار دادند. مطالعات تجربی اسیدهای نوکلئیک به بخش مهمی از تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی مدرن تبدیل شده است. بررسی این ماده در علم ژنوم و پزشکی قانونی و همچنین صنایع بیوتکنولوژی و داروسازی اهمیت بالایی دارد.

انواع نوکلئیک اسید ها

همانطور که پیش‌تر به آن اشاره کردیم، نوکئیک اسید ها از واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده اند و یکی از بخش‌های مهم ساختار در نوکلئوتیدها، بخش قندی آن است این قند به کار رفته، یک مونوساکارید تشکیل شده از 5 کربن است.

نوکلئیک اسید ها بر اساس نوع قند پنج کربنه، خود به دو گروه تقسیم می‌شوند. قندهای پنتوز در DNA و RNA متفاوت است، بدین گونه که قند به کار رفته در DNA، حاوی 2′-دئوکسی ریبوز و قند موجود در RNA، حاوی ریبوز است. همانطور که پیش‌تر به آن اشاره کردیم، نوکلئوزید به قند متصل به یک باز آلی نیتروژن دار، بدون گروه فسفات اشاره دارد. از اتصال نوکلئوتیدها به یکدیگر، یک زنجیره اسید نوکلئیک تشکیل می‌شود.

این نوکلئوتیدها توسط پیوند فسفو دی استر به یکدیگر متصل می‌شوند. پیوند فسفو دی استر، نوعی از پیوندهای شیمیایی است که بین گروه هیدروکسیل و گروه فسفات در مولکول‌های آلی شکل می‌گیرد.این پیوندها که در RNA و DNA یکسان هستند، پیوندهای نوکلئوزیدی نامیده می‌شوند.

در این بخش از متن قصد داریم شما عزیزان را به طور کامل با انواع مختلف نوکلئیک اسید ها آشنا کنیم تا میزان اطلاعاتتان در این زمینه افزایش یابد.

دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA)

یکی از انواع اسید های نوکلئیک، دئوکسی ریبونوکلئیک اسید است که به اختصار به آن، DNA می‌گوییم. ساختار قند به کار رفته در این اسید نوکلئیک، دئوکسی ریبوز است که در دومین کربن آن، گروه هیدروکسیل وجود ندارد و به جای آن هیدروژن وجود دارد. DNA از کنار هم قرار گرفتن چهار نوکلئوتید (A، C، G و T) تشکیل شده است که این نوکلئوتیدها با پیوند فسفو دی استر بین فسفات یک نوکلئوتید و گروه هیدروکسیل قند نوکلئوتید دیگر، به یکدیگر متصل می‌شوند و تشکیل یک رشته مولکول DNA را می‌دهند، همچنین از آن‌جا که، DNA یک مولکول دو رشته‌ای است، ضروری است دو زنجیره به یکدیگر متصل شوند. بازهای حاوی نیتروژن در یک رشته مولکول DNA، توسط پیوند هیدروژنی به باز مکمل خود در رشته مقابل متصل می‌شوند.

جور شدن بازهای آلی دو زنجیره بر اساس اصلی به نام چارگف انجام می‌شود. طبق این قانون، همواره نسبت آدنین با تیمین برابر است. همچنین نسبت گوانین و سیتوزین نیز با یکدیگر برابر است. پس می‌توان نتیجه گرفت، باز A با باز T و باز آلی C با باز آلی G مکمل یکدیگر هستند.

A همیشه از طریق دو پیوند هیدروژنی با T جفت می‌شود، در حالی که G از طریق سه پیوند هیدروژنی با C جفت خواهد شد.

در ادامه بحث آشنایی با نوکلئیک اسیدها به بررسی ساختار زیستی DNA می‌پردازیم.

ساختار زیستی DNA

طبیعی می‌تواند دایره‌ای یا خطی باشد. DNA بیشتر یوکاریوت‌ها فرم خطی دارد در حالی‌که، باکتری‌های تک سلولی و پروکاریوت‌ها، میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها حاوی ژنوم‌های حلقوی هستند، همچنین برخی از باکتری‌ها و پروکاریوت‌ها دارای مولکول‌های DNA دایره‌ای کوچک‌تری به نام پلاسمید خواهند بود.

بسیاری از پلاسمیدها بین سلول‌ها قابل انتقال هستند. برای باکتری‌های معمولی، ژنوم دایره‌ای به هم پیوسته که کل ژن‌های یک موجود زنده را کد می‌کند، حاوی نیم میلیون تا پنج میلیون جفت باز است

DNA یوکاریوتی در اطراف مجموعه‌ای مجزا از هشت پروتئین با بار مثبت به نام هیستون می‌پیچد و ساختار کروی شکلی به نام نوکلئوزوم را تشکیل می‌دهد.

باکتریوفاژها یا ویروس‌های باکتریایی، ممکن است حاوی هر دو شکل خطی و دایره‌ای DNA باشند. به عنوان مثال، ژنوم باکتریوفاژ λ حاوی 48502 جفت باز است که می‌توانند به صورت خطی در یک پوشش پروتئینی جای گرفته باشند. هر دو ژنوم دایره‌ای و خطی در میان ویروس‌های یوکاریوتی وجود دارند. با این حال، آن‌ها بیشتر، از RNA به عنوان ماده ژنتیکی استفاده می‌کنند. در بخش بعدی شناسایی نوکلئیک اسیدها، به شناخت نوع دوم اسیدهای نوکلئیک یا همان RNA می‌پردازیم.

ریبونوکلئیک اسید (RNA)

یکی دیگر از انواع نوکلئیک اسید ها، RNA نام دارد که از واژه ریبونوکلئیک اسید گرفته شده است. ساختار قند به کار رفته در این دسته از اسیدهای نوکلئیک، ریبوز است که در دومین کربن آن، گروه هیدروکسیل وجود دارد و از آن‌جا که گروه هیدروکسیل گروه فعالی به حساب می‌آید و قادر به حمله به سایر مولکول‌ها است، بنابراین RNA نسبت به DNA پایداری پایین‌تری دارد.

RNA یک پلیمر اسید نوکلئیک متشکل از چهار نوکلئوتید (A، C، G و U) است که توسط باقیمانده‌های قند فسفات و ریبوز به هم متصل شده‌اند. بر خلاف DNA، RNA تک رشته‌ای است. RNA به عنوان اولین واسطه در تبدیل اطلاعات از DNA به پروتئین‌های ضروری برای عملکرد سلولی عمل می‌کند. برخی از RNAها نقش مستقیمی در متابولیسم سلولی نیز دارند. به بیانی دیگر، RNA به عنوان واسطه تبدیل زیان DNA به پروتئین عمل می‌کند.

ساختار شیمیایی RNA

DNA اطلاعات ژنتیکی سلول‌ها را فراهم می‌کند و به طور طبیعی پایدار است. در مقابل، RNA نقش‌های متعددی دارد و از نظر شیمیایی واکنش‌پذیرتر است. RNA به عوامل اکسید کننده مانند پریودات حساس است که می‌تواند باعث باز شدن حلقه ریبوز شود. وجود ساختار قلیایی منجر به جدا شدن سریع پیوند فسفودی استری می‌شود. این امر گروه‌های ریبوز و فسفات را به دلیل وجود گروه 2′-هیدروکسیل روی حلقه ریبوز، که منبع قابل توجهی از بی ثباتی در RNA است، به هم پیوند می‌دهد. با این حال، این بی ثباتی به طور کلی برای سلول‌ها مشکل ساز نیست زیرا RNA تحت سنتز و تخریب مداوم قرار می‌گیرد. انواع RNA موضوع بعدی ما در زمینه شناخت نوکلئیک اسید ها است.

انواع RNA

به طور کلی سه نوع اصلی RNA در سلول‌ها وجود دارد: RNA پیام رسان (mRNA)، RNA انتقالی (tRNA) و RNA ریبوزومی (rRNA). که در ادامه به بررسی هر یک از انواع RNA می‌پردازیم:

گفته شد که یکی از مهم‌ترین گونه‌های نوکلئیک اسیدها، رنا نام دارد. مولکول رنا را می‌توان یک مولکول تک رشته‌ای دانست که از روی رشته‌های دنا به وجود می‌آيد. رناها دارای نقش‌های گوناگونی هستند که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

• رنای پیک (mRNA): این رنا وظیفه دارد تا اطلاعات مختلف را از دنا به رناتن‌ها ارسال کند. رناتن نیز با کمک اطلاعات رنای پیک، شروع به پروتئین‌سازی خواهد کرد. این مولکول‌های زیستی برای ساخت پروتئین به کمک رونویسی از اطلاعات ژنتیکی، ضروری به شمار می‌آیند. این نوع از RNA، اطلاعات رمزگذاری شده‌ی DNA در هسته را به سیتوپلاسم انتقال می‌دهند.
• رنای ناقل (tRNA): این رنا آمینواسیدها را به منظور استفاده در زمینه پروتئین‌سازی به سوی رناتن‌ها انتقال می‌دهد. در واقع این مولکول‌ها، حاملین واحدهای سازنده پروتئین‌ها یعنی آمینواسید هستند.
• رنای رناتنی (rRNA): باید توجه داشت که اگرچه در ساختار کلی رناتن‌ها پروتئین وجود دارد، اما شاهد رنای رناتنی نیز هستیم. این مولکول‌ها بلوک‌های سازنده ریبوزوم‌ها هستند که ساختارهای سلولی مسئول سنتز پروتئین محسوب می‌شوند. rRNA به ساده‌تر کردن ارتباط بین mRNA و tRNA کمک می‌کند.

مطلب مرتبط: پروتئین چیست به زبان ساده

ساختار اسید نوکلئیک

دئوکوسی ریبونوکلئیک اسید یا دنا و ریبونوکلئیک اسید یا رنا بخش‌های اصلی نوکلئیک اسید ها را تشکیل می‌دهند. رنا و دنا دارای بسپارها یا پلیمرهای خاصی هستند و همان‌طور که در قسمت‌های قبلی با آن آشنا شدید، از واحدهای تکرارشونده‌ای به نام نوکلئوتید ساخته می‌شوند و هر نوکلئوتید خود 3 بخش مجزا دارد که عبارت‌اند از:

• یک قند پنج کربنه
• یک باز آلی نیتروژن‌دار
• یک تا سه گروه فسفات

قند پنج کربنه موجود در دنا دئوکسی ریبوز و در رنا، ریبوز خواهد بود. البته، دئوکسی ریبوزیک میزان اکسیژن کمتری نسبت به ریبوز دارد. این احتمال وجود دارد که باز آلی نیتروژن‌دار پورین باشد. پورین دارای یک ساختار دو حلقه‌ای است که شامل آدنین (A) و گوانین (G) می‌شود. البته، شاید باز آلی نیتروژن‌دار پیریمیدین است که خود ساختاری تک حلقه‌ای شامل تیمین (T)‌، سیتوزین (C) و یوراسیل (U) خواهد بود.  در دنا باز یوراسیل وجود دارد ولی می‌توان شاهد وجود تیمین بود، علاوه بر این، در رنا به جای تیمین شاهد وجود باز یوراسیل هستیم.

به منظور شکل‌گیری یک نوکلئوتید، باز آلی نیتروژن‌دار و گروه‌های فسفات به وسیله پیوند کووالانسی یا پیوند اشتراکی به هر دو سمت قند اتصال می‌یابند. شایان ذکر است که نوکلئوتیدها با پیوند اشتراکی فسفودی‌استر به هم وصل شده و رشته پلی نوکلئوتیدی را تشکیل می‌دهند. به منظور شکل‌گیری پیوند فسفودی‌استر، فسفات موجود در یک نوکلئوتید به گروه هیدروکسیل (OH) از قند نوکلئیک اسید متصل خواهد شد.

رشته‌های مختلف پلی نوکلئوتیدی موجب ساخته شدن نوکلئیک اسید می‌شوند. پس از این مرحله ترکیبات مذکور به صورت دوتایی درد مقابل یکدیگر جای می‌گیرند و موجب به وجود آمدن نوکلئیک اسید های خاصی همچون دنا می‌شوند. در ادامه به هر یک از ساختار‌های اسید نوکلئیک‌ها به صورت جداگانه اشاره می‌کنیم.

ساختار اولیه

نوکلئوتیدها یک نوع واحد ساختمانی از اسید های نوکلئیک محسوب می‌شود. به طور کلی حروف و کدهای ژنتیکی مربوط به اسیدهای نوکلئیک توسط نوکلئوتیدها ساخته می‌شود و به دو بخش تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از:

• بازهای آلی مثل آدنین، گوانین، تیمین، سیتوزین‌ و یوراسیل از مهم‌ترین واحدهای اصلی نوکلئیک اسید ها به شمار می‌آيد. DNA و RNA در ساختار خود دارای چهار مدل گوناگون از بازهای آلی هستند. در حالت کلی DNA باز تیمین را در ساختار خود جای داده است، اما RNA به جای تیمین، دارای اوراسیل خواهد بود. تمامی چهار باز مذکور از خصوصیات پیوندی خاص خود بهره می‌برند و به همین دلیل درصد ایجاد خطا در سنتز مولکول‌های مذکور به حداقل می‌رسد. تیمین و اوراسیل شباهت زیادی در ساختار و خاصیت خود دارند. همین شباهت موجب می‌شود تا نقش‌های گوناگونی را در دو گونه مختلف از نوکلئيک اسید‌ ها برعهده بگیرند.

• ستون فقرات قند – فسفات یکی از قسمت‌های نوکلئیک اسیدها به شمار می‌آيد که موجب می‌شود تا بازهای آلی به همدیگر اتصال پیدا کنند. قند هر نوکلئوتید این امکان را دارد تا به فسفات نوکلئوتید دیگری متصل شود و مولکولی جداگانه را تشکیل دهد. زمانی که نوکلئوتیدهای زیادی به یکدیگر وصل شوند، زاویه پیوند مربوط به فسفات – قند موجب ایجاد یک شکل مارپیچی شکل می‌شود. شکل اولیه اسید نوکلئیک به توالی مربوط به بازهای آلی نوکلئوتیدی و همچنین نحوه پیوند کووالانسی آن‌ها اشاره می‌کند. به همین دلیل، ترتیب حروف در رشته DNA یا RNA به نوعی قسمتی از ساختار اصلی آن‌ها محسوب می‌شوند. این در حالی است که ساختار مارپیچ دو رشته و مارپیچ‌های تک رشته را میت‌وان ساختار اولیه اسیدهای نوکلئیک دانست.

ساختار ثانویه

ساختار ثانویه مربوط به پیوندهای هیدورژنی بازهای نوکلئوتیدهای است. در این شرایط، پیوندهای هیدوژنی نحوه قرار گرفتن دو رشته در کنار یکدیگر را تعیین خواهند کرد. پیوندهای هیدروژنی بسیار ویژه‌ای که در بین بازهای مکمل از دو رشته از نوکلئیک اسید ها تشکیل می‌شوند با پیوند کووالانسی خاصی که در بین مونومرهای متوالی از یک رشته اسید نوکلئیک به وجود خواهد آمد، تفاوتی اساسی دارند.

پیوندهای مربوط به بازها در یک رشته از اسید نوکلئیک از نوع کووالانسی به شمار می‌آيند. این پیوندها الکترون‌ها موجود در درون خود را به اشتراک می‌گذارند و به نحوی پیوند ایجاد می‌کنند که شکستن آن بسیار سخت و دشوار باشد. اتم‌های خاصی که با پیوندهای کووالانسی مذکور به همدیگر اتصال پیدا می‌کنند نیز یک قسمت از مولکول‌های یکسان به شمار می‌آیند.

از سوی دیگر، پیوندهای هیدروژنی، پیوندهایی قوی محسوب نمی‌شود. این امر به دلیل وجود جاذبه نامناسب و موقتی بین هسته‌های هیدروژن با باز مثبت و همچنین الکترون‌های مربوط به سایر اتم‌ها است. در چنین شرایطی، مولکول‌ها الکترون خود را به اشتراک نخواهند گذاشت، به همین دلیل می‌توان به راحتی آن‌ها را از یکدیگر جدا نمود. جالب است بدانید که تغییر یافتن عوامل محیطی (مانند اسیدیته) موجب اختلال در پیوندهای هیدورژنی می‌شود.

رایج‌ترین ساختار ثانویه را می‌توان مارپیچ دو رشته‌ای دانست. این مارپیچ وقتی تشکیل می‌شود که دو رشته مکمل DNA با پیوند هیدروژنی به یکدیگر متصل می‌شوند. سایر ساختارهای ثانویه نیز در نوکلئیک اسید ها قابل مشاهده هستند. از جمله این موارد می‌توان به ساختار حلقه – ساقه اشاره کرد که مربوط به تاخوردگی مولکول DNA و RNA است. در این حالت هیدروژن‌ها پیوندهایی را با خودشان برقرار خواهند کرد. علاوه بر این،‌ یک ساختار چهاربازویی خاص در زمانی که هیدورژن‌های چهار رشته گوناگون اسید نوکلئیک با قسمت‌های مختلف پیوند می‌خورد، ایجاد می‌شود.

سایر موارد

گفته می‌شود که بخش‌هایی از امکانات مربوط به ساختار ثانویه به منظور کنترل بیان ژل و تکمیل سایر عملکردهای بیولوژیکی مناسب هستند. آنزیم‌های رونویسی فقط ژن‌هایی که به آن‌ها دسترسی دارند را بیان خواهند کرد. چنانچه یک ژن یا RNA در ترکیب اسیدهای نوکلئیک گره بخورد، امکان دارد آنزیم‌های مذکور کمتر به آن دسترسی داشته باشند. از سوی دیگر، این احتمال می‌رود که ژن‌ها در ساختار ثانویه به شکل ساده‌تری بیان گردند.

ساختار سوم

ساختار سوم مربوط به نحوه قرار‌گیری نوکلئیک اسید ها در فضا است. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری این موضوع به وجود آمده است. در ادامه متن به این روش‌ها اشاره خواهیم کرد.

دست غالب

اولین موضوعی که در این زمینه باید به آن اشاره کنیم، مبحث دست غالب است. مولکول‌های نامتقارن شباهت زیادی به دست‌های ما دارند. در حالت کلی، اگرچه شکل دست‌های ما یکسان است، اما طبیعتاً‌ نمی‌توان آن‌ها را با یکدیگر تعویض نمود. دلیل این امر آن است که در یکی از دست‌های ما انگشت سمت مربوط به سمت چپ و در دیگری مربوط به سمت راست است. در واقع می‌توان گفت که دست‌های ما یک تصویر آینه‌ای از یکدیگر به شمار می‌آيند.

مولکول‌های نامتقارن نیز به همین شکل هستند. این مولکول‌ها اگرچه قسمت‌ها و پیوندهای یکسانی دارند، اما به نوعی تصویر آینه‌ای از همدیگر هستند. برخی از مولکول‌ها در سمت چپ خواهند بود، حال آنکه سایر مولکلو‌های نامتقارن در سمت راست قرار می‌گیرند.

بحث دست غالب در حوزه تعیین تأثیر انواع مواد شیمیایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در برخی از داروها و سموم، این مولکول‌ها یک نوع ایزومر فضایی به شمار می‌آيند که با آنزیم‌های موجود در بدن ما برهمکنش ایجاد خواهند کرد. شایان ذکر است که گاهی مولکول خاصی تأثیری در بدن ایجاد نمی‌کند،‌اما شکل آینه‌ای آن ممکن است برای بدن مفید یا مضر باشد.

ساختار چهارم

حال بهتر است به بررسی ساختار چهارم نوکلئیک اسید ها اشاره کنیم. به این ساختار، ساختار کواترنز (Quaternary) نیز گفته می‌شود. ساختار مذکور به شکل‌ها و ساختارهایی با اندازه بزرگ اشاره می‌کند که به کمک اسیدهای نوکلئیک تهیه می‌شوند. به طور کلی، اسید‌های نوکلئیک‌ نیز شبیه به اسیدهای آمینه و پروتئین‌ها موجب ایجاد ساختارهای بزرگی خواهند شد. شکل کلی ساختارهای مذکور موجب تغییر در عملکرد آن‌ها می‌گردد. برخی از ساختارهای موجود در این زمینه شامل ریبوزوم‌ها و کروماتیدها (Chromatids‌) هستند.

مولکول‌های بزرگی از DNA، دارای ساختار کروموزومی هستند و به منظور ذخیره‌سازی کلیه اطلاعات ژنتیکی و انتقال آن‌ها به شکل پیچیده‌ای،‌ متراکم می‌شوند. این تراکم در زمان انجام تقسیم سلولی شکل می‌گیرد. ریبوزوم‌ها نیز یک نوع از اندامک های سلولی به شمار می‌آيند که بخشی از آن‌ها از RNA شکل گرفته است.

گونه‌ خاصی از ریبوزیم‌ها (Ribozymes) با کمک ساختار چهارم این امکان را پیدا می‌کنند که فعالیت‌های مدنظر خود را به پایان برسانند. همین ساختار ویژه موجب می‌شود تا بتوانند با کلیه سوبسترای‌های خود تعامل مناسبی داشته باشند. دقیقاً شبیه به آنزیم‌های تهیه شده از پروتئین، ریبوزوم‌ها نیز به منظور کاتالیز واکنش‌های شیمیایی باید با سوبستراهای متناسب خود، ارتباط برقرار کنند.

جمع بندی

به طور کلی درشت مولکول‌های زیستی به 4 دستة کربوهیدرات ها، لیپید ها، پروتئین‌ها و اسید های نوکلئیک طبقه بندی می‌شوند. که در این مقاله، به بررسی این دسته پرداختیم. در این مقاله ضمن معرفی نوکلئیک اسیدها به عنوان حاملین مواد ژنتیکی، ساختار آن‎‌ها را بررسی کردیم و آموختیم از واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده‌اند. در ادامه آن‌ها را به دو دسته DNA و RNA طبقه بندی کردیم و درباره موضوعات مختلفی از جمله انواع RNA و ساختار DNA و RNA صحبت کردیم همچنین آموختیم RNA، خود 3 نوع مختلف mRNA، tRNA و rRNA دارد. به طور کلی باید گفت که نوکلئیک اسید ها از پیچیده‌ترین ماکرومولکول‌های زیستی در جهان ما به شمار می‌روند و مطالعه‌ی آن‌ها سبب درک فرایند وراثت و چگونگی پیدایش حیات می‌شود.