Deoksiribonukleinska kiselina ili DNA je molekula koja sadrži genetske informacije u stanicama organizma. Podjedinice lanca DNA nazivaju se nukleotidi.
Značajke
Sastoji se od šećer s pet ugljika (deoksiriboza), fosfatne skupine i dušične baze, a nukleotidne veze s drugim nukleotidima u sekvenci koja se ponavlja, tvore vrlo dugo, kontinuirano lanac DNA. Dušična baza bit će jedna od četiri vrste: gvanin (G), adenin (A), citozin (C) ili timin (T).
Povezane vodikovim vezama, baze se međusobno vežu na specifične načine: gvanin se uvijek mora spariti s citozinom, a adenin se uvijek mora vezati s timinom. Oni se nazivaju "parovi baza" i spajaju se kako bi stvorili strukture poput stepenica na ljestvama. Na taj je način jedan DNA lanac uvijek komplementaran drugom, čineći dvostruku zavojnicu.
Značaj
Slijed veza genetski je naputak, poput nacrta, koji određuje kako će se organizam stvoriti, popraviti ili održavati. To se naziva ekspresijom gena.
Gen je genetski kodirani segment DNA, spakiran zajedno u strukture koje se nazivaju kromosomi. Kromosomi se nalaze u jezgri svake stanice.
Funkcija
Genetske informacije ne koriste se izravno iz DNK. Koristi se ribonukleinska kiselina (RNA), a transkripcija je postupak kojim se ovaj kod kopira iz DNA u RNA (ribonukleinska kiselina). Jednom kad je kopiran, tada se genetski kod može pročitati i izraziti. Proces se naziva prijevod.
Prijevod uključuje vrlo složen postupak s mnogo koraka, koji u konačnici daje protein ili RNA proizvod koji ima određenu funkciju.
Povijest
Otkriće strukture DNA u velikoj se mjeri može pripisati nekoliko ključnih pojedinaca, uključujući Johanna Friedricha Mieschera, koji je prvi izolirao molekulu DNA. Uspješno je odvojio "nuklein" iz stanica, pretpostavljajući da tvar može igrati značajnu ulogu u nasljeđivanju. Oswald Avery i kolege Collin Macleod i Maclyn McCarty 1944. godine objavili su rad o principu preobrazbe. Pokazali su da je DNA genetski materijal unutar stanica. Erwin Chargaff predložio je da su dušične baze nukleotida takve da će jedinice gvanina uvijek biti jednake citozinu i da će količina adenina biti jednaka timinu. Također je dao prijedlog da se sastav DNK razlikuje od vrste do vrste. Oni su postali poznati kao "Chargaffova pravila." Rosalind Franklin u velikoj je mjeri odgovorna za ključna istraživanja koja su dovela do otkrića strukture DNA. Otkrila je glavnu strukturu postupkom koji se naziva difrakcija x-zraka. Većina djela Cricka i Watsona koristila se njezinim istraživanjima. Francis Crick i James Watson koristili su rentgenske kristalografske filmove iz Franklina i otkrili spiralni oblik kao i ponavljajuće uzorke baza nukleotida. Na temelju tih podataka izgradili su cjelovite modele DNK.
Razmatranja
Kad većina ljudi razmišlja o "ekspresiji gena", oni razmišljaju u smislu fizičkih karakternih karakteristika, poput boje kose i očiju. Zapravo, obuhvaća cjelokupni sastav i funkciju organizma. To je također način na koji se kod ljudi prenose nasljedne bolesti, poput anemije srpastih stanica, koja je uzrokovana jednom mutacijom gena. U jednoj ćeliji ljudskog bića ima od 30 000 do 40 000 gena. Duljina može varirati: od 1.000 baznih parova do stotina tisuća. Na molekuli ljudske DNA postoji otprilike tri milijarde parova baza.
