Kyselina deoxyribonukleová nebo DNA je materiál, který si příroda vybrala k přenosu genetického kódu z jedné generace druhu na další. Každý druh má charakteristický doplněk DNA, který definuje fyzické vlastnosti a některá chování jednotlivců v rámci druhu. Genetický komplement má formu chromozomů, což jsou zkroucené řetězce DNA obklopené bílkovinami a umístěné v jádru buňky.
DNA Sweet and Tangy
DNA je polymer s dlouhým řetězcem střídajících se jednotek cukru a fosfátů. Jedna ze čtyř různých nukleotidových bází - což jsou molekuly ve tvaru prstence obsahující dusík - visí nad každou cukrovou skupinou páteře DNA. Sekvence čtyř bází je genetický kód, který určuje, jak bude buňka vytvářet bílkoviny. Váš fenotyp - tedy vaše fyzická struktura a biochemická aktivita - je výsledkem bílkovin, které vaše buňky vytvářejí. Většina všech buněk v těle obsahuje 23 párů chromozomů, které kontrolují, které proteiny každá buňka produkuje. Vaše matka přispívá jednou sadou členů páru a váš otec přispívá druhou sadou.
Chromozomy jsou zkroucené
Dvě vlákna DNA se spojily a vytvořily zkroucenou spirálu známou jako struktura dvojité šroubovice. Základny každého vlákna se vážou k základnám druhého, aby držely spirálu pohromadě. Proteiny známé jako histony se spojují s DNA a vytvářejí chromatin, látku, která tvoří chromozomy. Histony pomáhají komprimovat DNA tak, aby se vešla do buněčného jádra. Proteiny pomáhají posilovat a chránit DNA a podílejí se na kontrole, které oblasti chromozomů jsou vyjádřeny jako proteiny. Tyto oblasti se nazývají geny.
Geny se samy vyjadřují
Geny zabírají asi 2 procenta vaší chromozomální nemovitosti. Zbytek slouží několika funkcím, které pomáhají regulovat genovou expresi a udržování chromozomů, ačkoli část je „nevyžádaná DNA“, která zřejmě neslouží žádnému jinému účelu než okupaci prostor. Geny se vyjadřují ve dvoustupňovém procesu, ve kterém buňka přepíše genetickou informaci na a vlákno ribonukleové kyseliny, RNA, které poté přenáší zprávu genu do ribozomů pro translaci do protein.
Replikujte to!
Než se buňka může rozdělit, musí replikovat svoji DNA, aby každá dceřiná buňka získala celou sadu chromozomů. Replikace začíná, když enzymy helikázy rozbalí DNA dvojšroubovice chromozomu do dvou odkrytých řetězců. Enzymová DNA polymeráza používá každé existující vlákno jako šablonu k vytvoření nového sesterského řetězce. Sekvence bází na templátu určuje báze na novém řetězci podle pravidel, která umožňují pouze určité párování mezi nukleotidy. Buňka distribuuje replikované chromozomy do každé nové dceřiné buňky procesem mitózy. Tyto dvě nové dceřiné buňky se tvoří prostřednictvím cytokineze nebo buněčného dělení.