sabato 18 giugno 2011

Struktura e ADN-s: Nukleotidet

Ne kete shkrim te pare mbi strukturen e ADN-s do te njihemi me elementet  kryesore te struktures se saj qe jane nukleotidet. Do te flasim per strukturen e nukleotideve dhe do te permendim disa nga konceptet kryesore qe me pas do te merren ne analize. 

Helika e ADN-s

Ne pothuajse te gjitha qelizat e trupit te njeriut gjendet materiali gjenetik. Nga ky rregull bejne perjashtim disa qeliza  ku mund te permendim rruazat e kuqe te gjakut dhe qelizat e kristalit te syrit. Material gjenetik gjendet ne berthame (ku perben gjenomen berthamore) ose ne mitokondri (gjenoma mitokondriale). Emrat e ketyre acideve berthamore jane acidi deoksiribonukleik (ADN) dhe acidi ribonukleik (ARN). Keto dy struktura ndryshojne njera nga tjetra si nga struktura edhe nga funksionet e tyre. Ndryshimi ne strukturen baze eshte mjaft i vogel por qe shoqerohet me ndryshime te medha per sa i perket menyres se si sillen keto acide. Keto elemente do te analizohen ne vijim ne shkrimet e ndryshme qe do te paraqiten. Ne kete shkrim te pare nuk do te merremi me shpjegimin e gjenomes per tia lene kete shkrimeve qe do te vijojne ne te ardhmen per shkak te kompleksitetit te saj. Fillojme me elementet perberese te materialit gjenetik dhe zbulojme disa detaje qe do te na ndihmojne me vone te kuptojme me mire strukturen 3D dhe funksionet.
ADN dhe ARN jane te perbere nga nukleotidet. Cfare strukture kane nukleotidet?

Struktura e Nukleotideve

Nukleotidet qe formojne ADN dhe ARN jane : Adenozin Trifosfati (ATP) , Guanozin Trifosfati (GTP) , Citozin Trifosfati (CTP) , Timidin Trifosfati (TTP) dhe Uradin trifosfati (UTP). Kater nukleotidet e pare gjenden tek ADN ndersa tek ARN ne vend te TTP gjendet UTP. Pra, ne secilin prej dy acideve berthamore gjejme kater nukleotide. Per lehtesime ne paraqitje te ketyre nukleotideve, do ti hasni me shkronjat A,G,C,T dhe U. E gjithe gjenoma njerezore, qe permban rreth 3 miliard nukleotide, perbehet nga 4 nga keto nukleotide ne kombinime te ndryshme.

Struktura e Nukleotidit



Nese do te shperbenim çdo nukleotid ne pjese me te thjeshta atehere mund te themi qe secili prej tyre eshte i perbere nga nje sheqer pentoz (riboza) ne forme ciklike , nga nje baze e azotuar qe i jep edhe emrin nukleotidit (Adenine, Guanine, Citozine, Timine dhe Uracil) qe lidhet ne karbonin 1, dhe nga grupet fosfat qe jane ne numer nga nje deri ne tre (shih figuren). Tre grupet fosfat gjenden kur nukleotidi eshte ne forme te lire ndersa nje e vetme gjendet kur nukleotidi eshte i lidhur ne zinxhirin e ADN-s ose ARN-s. Grupet fosfat jane te lidhur ne karbonin 5. Nukleotidet e permendura me siper marrin emertimin deoksinukleotide nese karboni 2 i struktures se ribozes nuk permban grupin hidroksil (-OH). Kur nukleotidet nuk kane grupet fosfat, ato marrin emrin nukleoside.

Bazat e azotuara qe permendem me siper mund te ndahen ne dy grupe ne baze te numrit te unazave qe kane bazat perberese: Adenina dhe Guanina quhen purina sepse ne strukturen e tyre kane dy unaza ndersa Citozina, Timina dhe Uracili quhen piramidina dhe kane nje unaze ne strukturen e tyre. Keto ndryshime ne unaza jane te rendesishme per formen qe merr zinxhiri i nukleotideve ne strukturen e ADN-s dhe struktura e tyre tredimensionale eshte pergjegjese edhe per ciftet qe lidhen mes zinxhireve duke qene se jo te gjitha kombinimet mes nukleotideve jane te mundshme.

Riboza eshte sheqeri qe perben nukleotidet. Mund te themi qe paraqet themelin e nukleotideve. Te gjithe atomet e karbonit te kesaj strukture paraqesin rendesi te vecante. I marrim ne analize nje per nje dhe themi karakteristiken e tyre te vecante. Karboni 1 lidhet me bazen e azotuar dhe sipas bazes se azotuar merr edhe emrin nukleotidi. Karboni 2 eshte ai qe i jep edhe emrin acidit berthamor.  Tek nukleotidet e ADN-s, ky karbon ka nje grup hidrogjen (-H) dhe per kete arsye merr emrin deoksiriboze ndersa tek ARN riboza ne ate pozicion ka nje grup hidroksil ( -OH). Ky ndryshim ne strukture i jep edhe emertimin acideve nukleik (acidi deoksiribonukleik dhe acidi ribonukleik). Karboni 3 eshte i rendesishem sepse paraqet nje nga skajet qe formon lidhjen fosfodiesterike qe lidh nukleotidet ne te njejtin zinxhir. Karboni 4 permban nje grup hidrogjen ne njeren ane dhe nje grup metil (-CH3) nga ana tjeter dhe eshte pika ku struktura lidhet per te formuar unazen e ribozes. Grupi metil permban edhe karbonin 5 tek i cili lidhen grupet fosfat. Ky karbon eshte i rendesishem edhe per faktin se eshte skaji tjeter i lidhjes fosfodiesterike. Pra, lidhja fosfodiesterike kryhet mes grupeve te karbonit 3 dhe karbonit 5. Per kete arsye numrat e ketyre karboneve marrin rendesi te vecante dhe njihen me shenjat 3' (3 prim) dhe 5' (5 prim). Rendesia e tyre do te analizohet ne vijim kur te flasim per lidhjen fosfodiesterike si dhe per menyren se si zgjerohet zinxhiri i materialit gjenetik.

Strukturat qe permendem me siper besoj se nuk jane te reja ne mendjen e shume prej jush. Njera prej tyre konsiderohet si "monedha" e trupit. Adenozin trifosfati (ATP) eshte nje strukture qe perdoret per energji nga qelizat e trupit te njeriut ne shume funksione qe kryejne. Kalimi nga ATP ne ADP (Adenozin difosfat) dhe AMP (Adenozin monofosfat) shoqerohet me nje leshim energjie nga thyerjet e lidhjeve ndermjet grupeve te fosfatit. Ne te njejten kohe ADP dhe AMP kane funksionet e tyre si struktura individuale. Kjo e fundit mund te marre edhe nje forme tjeter ciklike (AMP ciklike, cAMP), nje strukture kjo qe merr pjese ne percimet e sinjaleve qelizore nga siperfaqja drejt zonave te brendshme te qelizes.
GTP merr pjese ne sekuencen e perçimit te mesazheve nga siperfaqja qelizore drejt brendesise dhe e kryen kete ne bashkepunim me struktura te tjera.
UTP mund te sherbeje si transportues grupesh fosfat ne reaksione te ndryshme ne trupin e njeriut, etj.

Pra,permbledhim serish me pika konkluzionet kryesore qe mund te nxjerrim nga ky shkrim:
1. Materiali gjenetik gjendjet ne berthame ose ne mitokondri.
2. Emertimi ADN ose ARN varet nga grupi funksional qe eshte i lidhur me karbonin 2 te struktures se ribozes.
3. ADN dhe ARN jane te perbere nga nukleotide.
4. Nukleotidet jane 5: ATP,GTP,CTP,TTP dhe UTP.
5.Nje nukleotid eshte i perbere nga nje baze e azotuar, nga nje sheqer (riboza) dhe nga grupet fosfat (ne numer nga nje deri ne tre).