Az a felismerés, hogy a DNS hordozza az összes élő szervezet információs tervét és mechanizmusait amely a DNS-kódot az élet dolgaiba fordítja, a modern egyik legnagyobb felfedezése tudomány. A legegyszerűbb mikroorganizmusoktól kezdve az óriási fákig és állatokig, amelyek a Földön laknak, mind a DNS-re támaszkodnak létezésükben. Sokkal kevesebb biológiai "betűt" használva, mint a 26 betűs angol ábécé, a DNS megfogalmazza az utasításokat arra vonatkozóan, hogyan élnek, szaporodnak, metabolizálódnak, érettek és végül meghalnak.
DNS, az élet kódja
A DNS egy összetett, hosszú láncú molekula, amely egy élő szervezet genetikai jellemzőit kódolja. A legtöbb növényben és állatban a DNS ribonukleinsavval és fehérjékkel kompakt szerkezetekbe, kromoszómáknak nevezhető, amelyek a sejtmagban helyezkednek el. Szinte az összes emberi sejt 23 kromoszómapárral rendelkezik, mindegyik szülőtől egy-egy készlet. A géneknek nevezett DNS-szakaszok közvetett módon kódolják a fehérjéket, amelyek struktúrát és funkciót adnak az emberi testnek. Annak megválasztása, hogy melyik gén melyik sejtben működik, meghatározza a sejt típusát: agy, máj, bőr és minden más.
Reprodukció
A nemi szaporodás során az emberek különleges sejteket hoznak létre, úgynevezett ivarsejteket, amelyek 23 kromoszómából csak egy készletet tartalmaznak. A megtermékenyítés során az apa DNS-e egyesül az anya DNS-ével, hogy létrehozzon egy új, egyedülálló 46 kromoszómás halmazt. Így adják át az ős tulajdonságait az utódoknak. Az ivarsejtek egyik meghatározott kromoszómája határozza meg az utódok nemét. Ez a kromoszóma lehet X vagy Y: két X nőstényt hoz létre, míg XY hímet. Amint a megtermékenyített petesejt osztódni kezd, a különböző gének szabályozzák a sejtek egymástól való megkülönböztetését, létrehozva az emberi szöveteket, szerveket és rendszereket.
Biokémia
A DNS kódolja az életet lehetővé tevő összes sejtfehérjét. A sejt átírja a DNS-t RNS-be, amelyet aztán fehérjévé alakít. Ide tartoznak az egyes sejtekhez szükséges enzimek, hormonok és szerkezeti fehérjék. A komplex biokémiai visszacsatolási hurkok meghatározzák, hogy mely DNS-gének expresszálódnak. Sejtes biokémiai utakon keresztül a gének szabályozzák az orr formáját és a füled méretét. Ha egy gén hibásan van kódolva, például a DNS-molekula mutációja miatt, akkor születési rendellenességekben szenvedhet, például szájpadhasadékban, vagy genetikai betegségekben, beleértve a cisztás fibrózist és a Down-szindrómát.
Élet és halál
A DNS elengedhetetlen az emberi sejt életéhez, mégis felaprózódhat, ami sejthalálhoz vezet. A tudomány nem fejtette ki teljesen ezt a rejtélyt - a tudósok nem tudják, hogy a DNS-t beprogramozták-e önpusztításra. A nem kromoszóma DNS harminchét génje található a sejt erőműveiben, az emberi mitokondriumokban. Ez a DNS fontos RNS-molekulákat kódol, amelyek közül néhány az anyagcseréhez szükséges enzimeket termeli. A mitokondriális DNS mutációi újszülöttek halálát okozhatják. Nem minden mutáció rossz - az evolúció lényegében egy hosszú történet a hasznos DNS-mutációkról, amelyek a legegyszerűbb egysejtű organizmust magasabb életformákká alakították át, beleértve az embereket is.
