Deoksiribonukleiinihappo tai DNA on molekyyli, joka sisältää geneettisen informaation organismin soluissa. DNA-juosteen alayksikköjä kutsutaan nukleotideiksi.
ominaisuudet
Koostuu viiden hiilen sokerista (deoksiriboosi) fosfaattiryhmästä ja typpipitoisesta emäksestä, a nukleotidikytkennät toisen nukleotidin kanssa toistuvassa sekvenssissä muodostaen hyvin pitkän, jatkuvan DNA-säie. Typpipitoinen emäs on yksi neljästä tyypistä: guaniini (G), adeniini (A), sytosiini (C) tai tymiini (T).
Emäkset sitoutuvat vetysidosten avulla toisiinsa tietyillä tavoilla: guaniinin on aina muodostettava pari sytosiinin kanssa, ja adeniinin on aina sitoututtava tymiiniin. Näitä kutsutaan "pohjapareiksi" ja ne yhdistyvät muodostaen rakenteita, kuten tikkaiden portaat. Tällä tavoin yksi DNA-juoste on aina komplementaarinen toiselle muodostaen kaksoiskierteen.
Merkitys
Liitosten sekvenssi on geneettinen ohjekoodi, kuten suunnitelma, joka määrittää, miten organismi tehdään, korjataan tai ylläpidetään. Tätä kutsutaan geeniekspressioksi.
Geeni on geneettisesti koodattu DNA-segmentti, joka on pakattu yhteen rakenteiksi, joita kutsutaan kromosomeiksi. Kromosomit löytyvät kunkin solun ytimestä.
Toiminto
Geneettistä tietoa ei käytetä suoraan DNA: sta. Ribonukleiinihappoa (RNA) käytetään, ja transkriptio on prosessi, jolla tämä koodi kopioidaan DNA: sta RNA: han (ribonukleiinihappo). Kun se on kopioitu, geneettinen koodi voidaan lukea ja ilmaista. Prosessia kutsutaan käännökseksi.
Translaatio käsittää hyvin monimutkaisen prosessin, jossa on monia vaiheita, jolloin saadaan lopulta proteiini tai RNA-tuote, jolla on määritelty tehtävä.
Historia
DNA: n rakenteen löytämisen voidaan suurelta osin katsoa johtuvan useista avainhenkilöistä, mukaan lukien Johann Friedrich Miescher, joka eristää ensimmäisenä DNA-molekyylin. Hän erotti onnistuneesti "nukleiinin" soluista olettaen, että aineella voi olla merkittävä rooli perinnössä. Vuonna 1944 Oswald Avery ja hänen kollegansa Collin Macleod ja Maclyn McCarty julkaisivat paperin muutosperiaatteesta. He osoittivat, että DNA on geneettinen materiaali soluissa. Erwin Chargaff ehdotti, että nukleotidin typpipitoiset emäkset ovat sellaisia, että guaniiniyksiköt ovat aina yhtä suuria sytosiinia ja että adeniinin määrä on sama kuin tymiini. Hän teki myös ehdotuksen, että DNA-meikki olisi erilainen lajeittain. Nämä tunnettiin nimellä "Chargaffin säännöt". Rosalind Franklin on suurelta osin vastuussa avaintutkimuksista, mikä johtaa DNA: n rakenteen löytämiseen. Hän löysi periaatteellisen rakenteen prosessilla, jota kutsutaan röntgendiffraktioksi. Suurin osa Crickin ja Watsonin työstä käytti hänen tutkimustaan. Francis Crick ja James Watson käyttivät Franklinin röntgenkristallografiakalvoja ja löysivät nukleotidiemästen kierteisen muodon ja toistuvat kuviot. Näistä tiedoista he rakensivat täysimittaiset DNA-mallit.
Huomioita
Kun useimmat ihmiset ajattelevat "geeniekspressiota", he ajattelevat fyysisten luonteenpiirteiden, kuten hiusten ja silmien värin, suhteen. Itse asiassa se käsittää organismin koko meikin ja toiminnan. Se on myös tapa, jolla perinnölliset sairaudet kulkevat ihmisillä, kuten sirppisoluanemia, jonka aiheuttaa yksi geenimutaatio. Ihmisen yhdessä solussa on missä tahansa 30000 - 40 000 geeniä. Pituus voi vaihdella: 1000 pohjaparista satoihin tuhansiin. Ihmisen DNA-molekyylissä on noin kolme miljardia emäsparia.
