Deoxyribonukleinsyre eller DNA er det materiale, der er valgt af naturen til at overføre den genetiske kode fra en generation af en art til den næste. Hver art har et karakteristisk komplement af DNA, der definerer de fysiske træk og nogle af individers adfærd inden for arten. Det genetiske komplement har form af kromosomer, som er snoede DNA-strenge omgivet af proteiner og anbragt i cellekernen.
DNA Sweet and Tangy
DNA er en langkædet polymer af skiftende sukker- og fosfatenheder. En af fire forskellige nukleotidbaser - som er ringformede molekyler indeholdende nitrogen - hænger væk fra hver sukkergruppe i DNA-rygraden. Sekvensen af de fire baser er den genetiske kode, der specificerer, hvordan cellen skal bygge proteiner. Din fænotype - det vil sige din fysiske struktur og biokemiske aktivitet - er et resultat af de proteiner, som dine celler bygger. De fleste celler i din krop indeholder 23 par af kromosomer, der styrer, hvilke proteiner hver celle producerer. Din mor bidrager med et sæt parmedlemmer, og din far bidrager med det andet sæt.
Kromosomer er snoet
To tråde af DNA mødes for at danne den snoede spiral kendt som dobbelt-helix-strukturen. Baserne af hver streng binder sig til den anden for at holde spiralen sammen. Proteiner kendt som histoner kombineres med DNA for at skabe kromatin, det stof, der danner kromosomerne. Histoner hjælper med at komprimere DNA'et, så det passer ind i cellekernen. Proteinerne hjælper med at styrke og beskytte DNA'et og er involveret i at kontrollere, hvilke områder af kromosomerne der udtrykkes som proteiner. Disse områder kaldes gener.
Gener udtrykker sig selv
Gener besætter ca. 2 procent af din kromosomale fast ejendom. Resten tjener flere funktioner, der hjælper med at regulere genekspression og kromosomvedligeholdelse, skønt en del er “junk DNA”, der ikke ser ud til at tjene andet formål end at besætte plads. Gener udtrykker sig i en totrins proces, hvor cellen transskriberer den genetiske information til en streng af ribonukleinsyre, RNA, der derefter bærer genets besked til ribosomerne til translation til protein.
Gentag dette!
Inden en celle kan dele sig, skal den replikere sit DNA, så hver dattercelle modtager et komplet sæt kromosomer. Replikering begynder, når helikaseenzymer pakker et kromosoms dobbelt-helix-DNA ud i to udsatte tråde. Enzymet DNA-polymerase bruger hver eksisterende streng som en skabelon til at skabe en ny søsterstreng. Basesekvensen på skabelonen bestemmer baserne på den nye streng i henhold til regler, der kun tillader visse parringer mellem nukleotider. Cellen distribuerer de replikerede kromosomer til hver nye dattercelle gennem mitoseprocessen. De to nye datterceller dannes gennem cytokinese eller celledeling.