Acizii nucleici
GENETICA este una dintre cele mai tinere stiinte. Actul ei de nastere a fost lucrarea lui GREGOR MENDEL “Cercetari asupra hibridari plantelor”.
GENETICA este o ramura a stiintelor biologice care studiaza ereditatea si variabilitatea organismelor vii.
Rolul si structura acizilor nucleici
Misteriosul factor transformator al doctorului GRIFFITH
În 1928, bacteriologul J. Griffith comunica la Cambridge o experienta extrem de ciudata.
Lucra de la un timp cu pneumococi, o specie de microbi care provoaca pneumonii la om si la animale. El poseda doua tipuri de asemenea pneumococi, tipul II si III, care se deosebesc între ele prin caracteristici biochimice usor detectabile. De asemenea, avea unele eprubete cu culturi virulente, care provoaca moartea soarecilor folositi în experimente, si alte eprubete cu culturi de pneumococi „blânzi”, care nu omorau soarecii. Pe medii de cultura, pneumococii virulenti formau colonio mici, netede, de forma „S”(„S” de la smooth=neted). Cei nevirulenti formau colonii zbârcite la suprafata, de forma „R”(rough=aspru).
Griffith a facut doua suspensii de microbi:
prima continea pneumococi II R,nevirulenti;
a doua continea pneumococi III S, virulenti.
El nu dorea sa ucida animalele, ci sa prepare un vaccin. Pentru acestea a
omorât prin caldura microbii din buspensia b. Apoi a inoculat ambele suspensii unui lot de soareci albi de laborator si a asteptat.
Spre surprinderea lui Griffith, marea majoritate a soarecilor au murit, desi prima suspensie le asusese microbi vii dar nepericulosi, iar a doua numai cadavrele microbilor virulenti.
Contrariat la culme, cercetatorul o repetat experienta de mai multe ori cu acelasi rezultat. Pentru a vedea ce microb a omorât soarecii, el a însamântat pe medii de cultura sânge din cordul soarecilor morti. A constatat ca pe medii crescusera si se inmultisera pneumococi de tip III S pe care Griffith îi stia morti si verificase ca sunt morti.
Singura explicatie a fenomenului era ca de la cadavrele pneumococilor III S a trecut „ceva” în celulele pneumococilor II R pe care i-a transformat în pneumococi de tip III S.
Acel „ceva” continea informatia ereditara care, odata ajunsa în organism, a functionat si a fost transmisa urmasilor.
Acizii nucleici în centrul atentiei
În 1943 se publica rezultatele unei ezperiente cruciale în biologie. O.T.Avery,
C.Mc. Leod si M.Mc.Carty descoperisera ca ADN extras din pneumococi III S îi transforma pe pneumococii II R în pneumococi III S, deci, ADN este misteriosul factor transformator al doctorului Griffith.
Ideea ca ADN este purtatorul informatiei ereditare a fost confirmata de multe alte experiente de transformare genetica efectuate pe bacterii, plante si animale.
J. Watson si F. Crick anunta în 1953 ca au reusit cu ajutorul razelor Roentgen sa descopere structura macromoleculei ADN. Modelul lor este confirmat de M. Wilkins si toti vor fi distinsi cu premiul Nobel pentru medicina si biologie(1962).
Structura acizilor nucleici
Acizi nucleici sunt substante macromoleculare formate prin înlantuirea unor molecule de nucleotide. De aceea ei se pot numi si polinucleotide.
Nucleotidele, la rândul lor, sunt alcatuite din:
o baza azotata;
un zahar;
un radical fosfat;
Bazele azotate sunt substante organice în care atomii de carbon si de azot sunt grupati în cicluri. Ele sunt de doua feluri.
-bazele purinice au doua cicluri condensate, însumând 5 atomi de C si 4 de N. Ele sunt: adenina(A) si guanina(G), prezente si în ADN si în ARN
-bazele primidinice au un singur ciclu cu 4 atomi de C si 2 de N. Ele sunt citozina(C), prezenta si în ADN si în ARN, timina(T) numai în ADN si uracilul(U) numai în ARN.
Zaharul este un monozaharid cu 5 atomi de C(o pentoza). El da numele celor doua tipuri de acizi nucleici: riboza(R) în ARN si dezoxiriboza(D) în ADN.
Radicalul fosfat(P) formeaza legaturi esterice cu pentozele. Legatura se face între al cincelea atom de carbon al unei pentoze si al trilea atom de carbon al pentozei urmatoare legând nucleotidele între ele si formând catene(lanturi) polinucleotidice.
Cele trei componente se grupeaza astfel:
În ADN: În ARN:
A – D – P 1) A – R – P
G – D – P 2) G – R - P
C – D – P ...