Deoxyribonukleinsyre eller DNA er molekylet, der indeholder den genetiske information i cellerne i en organisme. Underenhederne i en streng af DNA kaldes nukleotider.
Funktioner
Bestående af et fem-kulstof sukker (deoxyribose) en phosphatgruppe og en nitrogenholdig base, en nukleotid forbinder med andre nukleotider i en gentagende sekvens og danner en meget lang, kontinuerlig DNA-streng. Den nitrogenholdige base vil være en af fire typer: Guanin (G), Adenin (A), Cytosin (C) eller Thymin (T).
Forbundet af hydrogenbindinger binder baserne sig til hinanden på bestemte måder: guanin skal altid parres med cytosin, og adenin skal altid binde til thymin. Disse kaldes "basepar" og går sammen for at danne strukturer som trin på en stige. På denne måde er en DNA-streng altid komplementær til den anden og danner den dobbelte helix.
Betydning
Sekvensen af forbindelser er en genetisk instruktionskode, ligesom en plan, der bestemmer, hvordan en organisme skal fremstilles, repareres eller vedligeholdes. Dette kaldes genekspression.
Et gen er et genetisk kodet segment af DNA, pakket sammen i strukturer kaldet kromosomer. Kromosomer findes i kernen i hver celle.
Fungere
Den genetiske information bruges ikke direkte fra DNA'et. Ribonukleinsyre (RNA) anvendes, og transkription er den proces, hvormed denne kode kopieres fra DNA til RNA (ribonukleinsyre). Når den er kopieret, kan den genetiske kode læses og udtrykkes. Processen kaldes oversættelse.
Oversættelse involverer en meget kompleks proces med mange trin, hvilket i sidste ende giver et protein eller et RNA-produkt, der har en bestemt funktion.
Historie
Opdagelsen af DNA-strukturen kan i vid udstrækning tilskrives flere nøglepersoner inklusive Johann Friedrich Miescher, som var den første til at isolere DNA-molekylet. Han adskilte succesfuldt "nuclein" fra cellerne og antog, at stoffet kan spille en væsentlig rolle i arvelighed. I 1944 udgav Oswald Avery og kollegerne Collin Macleod og Maclyn McCarty en artikel om transformationsprincippet. De demonstrerede, at DNA er det genetiske materiale i cellerne. Erwin Chargaff foreslog, at de nitrogenholdige baser i et nukleotid er således, at guaninenheder altid vil være lig med cytosin, og at mængden af adenin vil være den samme som thymin. Han fremsatte også forslaget om, at DNA-make-up er forskellig fra art til art. Disse blev kendt som "Chargaffs regler." Rosalind Franklin er stort set ansvarlig for nøgleforskning, der fører til opdagelse af DNA-strukturen. Hun opdagede principstrukturen gennem en proces kaldet røntgendiffraktion. Det meste af Crick og Watsons arbejde brugte hendes forskning. Francis Crick og James Watson brugte røntgenkrystallografiske film fra Franklin og opdagede den spiralformede form såvel som de gentagne mønstre af nukleotidbaser. Ud fra disse oplysninger byggede de fuldskalamodeller af DNA.
Overvejelser
Når de fleste mennesker tænker på "genekspression", har de en tendens til at tænke i form af fysiske karaktertræk, såsom hår og øjenfarve. Faktisk omfatter det hele organismenes make-up og funktion. Det er også den måde, hvorpå arvelige sygdomme overføres hos mennesker, som seglcelleanæmi, som er forårsaget af en enkelt genmutation. Der er overalt fra 30.000 til 40.000 gener i en celle hos et menneske. Længden kan variere: fra 1.000 basepar til hundreder af tusinder. Der er cirka tre milliarder basepar på et molekyle af humant DNA.