Дезоксирибонуклеиновата киселина или ДНК е материалът, избран от природата за предаване на генетичния код от едно поколение на даден вид към следващото. Всеки вид има характерно допълнение на ДНК, което определя физическите черти и някои от поведението на индивидите в рамките на вида. Генетичният комплемент е под формата на хромозоми, които са усукани нишки на ДНК, заобиколени от протеини и настанени в ядрото на клетката.
ДНК сладки и остри
ДНК е дълговерижен полимер с редуващи се захарни и фосфатни единици. Една от четирите различни нуклеотидни бази - които са пръстеновидни молекули, съдържащи азот - увисва всяка захарна група на ДНК скелета. Последователността на четирите основи е генетичният код, който определя как клетката ще изгради протеини. Вашият фенотип - т.е. вашата физическа структура и биохимична активност - е резултат от протеините, които клетките изграждат. Повечето всяка клетка в тялото ви съдържа 23 двойки хромозоми, които контролират кои протеини произвежда всяка клетка. Майка ви допринася за единия набор от членове на двойката, а баща ви - за другия.
Хромозомите са усукани
Две вериги на ДНК се обединяват, за да образуват усуканата спирала, известна като структура с двойна спирала. Основите на всяка верига се свързват с тези на другата, за да поддържат спиралата заедно. Протеините, известни като хистони, се комбинират с ДНК, за да създадат хроматин, веществото, което образува хромозомите. Хистоните помагат за компресирането на ДНК, така че тя да се побере в клетъчното ядро. Протеините помагат за укрепването и защитата на ДНК и участват в контрола кои области на хромозомите се изразяват като протеини. Тези области се наричат гени.
Гените се изразяват
Гените заемат около 2 процента от вашето хромозомно недвижимо имущество. Останалата част изпълнява няколко функции, които помагат за регулиране на генната експресия и поддържането на хромозомите, въпреки че някаква част е „боклук ДНК“, която изглежда не служи за никаква друга цел освен заемане пространство. Гените се изразяват в двустепенен процес, при който клетката транскрибира генетичната информация в верига от рибонуклеинова киселина, РНК, която след това пренася посланието на гена към рибозомите за транслация в протеин.
Репликирайте това!
Преди клетката да може да се раздели, тя трябва да репликира своята ДНК, така че всяка дъщерна клетка да получи пълен набор от хромозоми. Репликацията започва, когато хеликазните ензими разархивират хромозомната двойна спирала ДНК в две изложени вериги. Ензимът ДНК полимераза използва всяка съществуваща верига като шаблон за създаване на нова сестра верига. Последователността на основите на шаблона определя основите на новата верига в съответствие с правила, които позволяват само определени сдвоявания между нуклеотидите. Клетката разпределя репликираните хромозоми до всяка нова дъщерна клетка чрез процеса на митоза. Двете нови дъщерни клетки се образуват чрез цитокинеза или клетъчно делене.