Nukleotiidid

Nukleotiidid on DNA ja RNA monomeerid, mis moodustavad nukleiinhapete põhilise ehitusmaterjali. Igal nukleotiidil on kolm komponenti: pentoosne suhkur (deoksüriboos DNA-s või riboos RNA-s), fosfaatrühm ning lämmastikalune baas (A, G, C ja T DNA-s; A, G, C ja U RNA-s). Baaside järjestus määrab geenide teabe ja toimib alusena pärilikkusele.

Nukleotiide võib esineda mononukleotidide, dinukleotidide või polynukleotiidide kujul. Enimlevinud on deoksüribonukleotiid trifosfaadid (dNTP-d), mis osalevad DNA sünteesis, ning ribonukleotiid trifosfaadid (NTP-d), mis osalevad RNA sünteesis ning toimivad energiana.

DNA ja RNA struktuurid erinevad. DNA moodustab kaks antiparalleelset ahelat, mille suhkru-fosfaatne backbone on ühendatud fosfodiesteri sidemete abil; baaside paaritumise reeglid on A–T (DNA) ja C–G. RNA on tavaliselt ühes ahelas ning kasutab uratsiili (U) tümiini asemel ning baaside paigutus võib moodustada keerukaid sekundaarstruktuure.

Funktsioonid hõlmavad geeetilise info säilitamist ja pärimist (DNA), teabe ülekandmist läbi transkriptsiooni ja translatsiooni (RNA) ning samu nukleotiide kui energia kandjaid (nt ATP, GTP), koensüüme (NAD+, FAD, FMN, CoA) ja signaalmolekulide kujul (nt cAMP, cGMP). Lisaks on nukleotiidid olulised paljudes metaboolsetes teede reaktsioonides ning rakusiseses reguleerimises.

Nukleotiidide süntees ja lagunemine toimuvad nii de novo kui salvagesüsteemide kaudu; lagundamisel tekivad erinevad metaboliidid, mis erituvad organismist. Puriinide ja pürimidiinide tasakaal on oluline rakulise funktsiooni ja tervise jaoks.