Признаването, че ДНК носи информационния план за всички живи организми и механизмите които превръщат ДНК кода в нещата от живота, е едно от големите открития на съвремието наука. От най-простите микроорганизми до гигантските дървета и животни, които обитават Земята, всички разчитат на ДНК за своето съществуване. Използвайки много по-малко биологични „букви“ от 26-буквената английска азбука, ДНК изписва инструкциите за това как организмите живеят, размножават се, метаболизират се, узряват и в крайна сметка умират.
ДНК, Кодексът на живота
ДНК е сложна, дълговерижна молекула, която кодира генетичните характеристики на живия организъм. В повечето растения и животни ДНК се пакетира с рибонуклеинова киселина и протеини в компактни структури, наречени хромозоми, които се намират в клетъчното ядро. Почти всички човешки клетки имат 23 двойки хромозоми, по един набор от всеки родител. ДНК секциите, наречени гени, индиректно кодират протеини, които придават структура и функция на човешките тела. Изборът на това кои гени работят в кои клетки определя типа на клетката: мозък, черен дроб, кожа и всички останали.
Размножаване
При сексуалното размножаване хората създават специални клетки, наречени гамети, които съдържат само един набор от 23 хромозоми. По време на оплождането ДНК на бащата се обединява с тази на майката, за да създаде нов, уникален набор от 46 хромозоми. Това е начинът, по който чертите на прародителя се предават на потомството. Една конкретна хромозома в гамета определя пола на потомството. Тази хромозома може да бъде X или Y: два X създават женски, докато XY произвежда мъжки. Тъй като оплодената яйцеклетка започва да се дели, различни гени контролират как клетките се диференцират една от друга, създавайки различните човешки тъкани, органи и системи.
Биохимия
ДНК кодове за всички клетъчни протеини, които правят живота възможен. Клетката транскрибира ДНК в РНК, която след това превръща в протеини. Те включват ензимите, хормоните и структурните протеини, от които се нуждае всяка клетка. Сложните цикли на биохимична обратна връзка определят кои ДНК гени се експресират. Чрез клетъчните биохимични пътища гените контролират формата на носа и размера на ушите ви. Ако генът е кодиран неправилно, да речем поради мутация в ДНК молекулата, може да страдате от вродени дефекти, като цепнатина на небцето, или генетични заболявания, включително муковисцидоза и синдром на Даун.
Живот и смърт
ДНК е от съществено значение за живота на човешката клетка, но въпреки това може да се фрагментира, което води до клетъчна смърт. Науката не е разгадала напълно тази мистерия - учените не знаят дали ДНК е програмирана да се самоунищожава. Тридесет и седем гена на нехромозомна ДНК се намират в човешките митохондрии, електроцентралите на клетката. Тази ДНК кодира важни РНК молекули, някои от които произвеждат ензими, необходими за метаболизма. Мутациите на митохондриалната ДНК могат да причинят смърт на новородените. Не всички мутации са лоши - по същество еволюцията е дълга история на полезните ДНК мутации, които са превърнали най-простия едноклетъчен организъм във висши форми на живот, включително човешки същества.