כיצד מקושרים גנים, DNA וכרומוזומים?

הקוד הגנטי שלנו מאחסן את השרטוטים לגופנו. גנים מנחים את ייצור החלבונים, והחלבונים כוללים את גופנו או פועלים כאנזימים המווסתים את כל השאר. גנים, DNA וכרומוזומים הם חלקים קשורים זה לזה בתהליך זה. הבנתם היא קריטית להבנת הביולוגיה האנושית.

גן הוא התוכנית לשרשרת יחידה של חומצות אמינו. שרשרת חומצת אמינו אחת יכולה ליצור חלבון פשוט. חלבונים אחרים הם תוצאה של שרשרות חומצות אמיניות מרובות יחד. גן מקודד ל- DNA בכל יצורי החיים הבלתי מעורערים. לנגיפים ופריונים, אמנם אינם נחשבים לחיים באופן אוניברסלי, יש גנים, אך ניתן לקודד אותם ל- RNA - מולקולה קשורה - או אפילו לחלבונים. אתה יכול לחשוב על גנים כעל רעיון שנכתב בדרך כלל ב- DNA.

DNA הוא הכימיקל המקודד גנים בכל היצורים החיים. יש לו שני חלקים עיקריים: עמוד שדרה עשוי סוכר (דאוקסיריבוז) ונוקליאוטיד. סדר הנוקלאוטידים הוא מעין אלפבית המאחסן מידע. ארבעת הנוקלאוטידים הם אדנין, תימין, ציטוזין וגואנין. הם מקוצרים A, T, C ו- G. בהתאמה. רכיבים אלה משתלבים ומסודרים לסליל, צורה שבה שני גדילים מתפתלים סביב עצמם כשהנוקלאוטידים במרכזם, כמו גרם מדרגות לולייני שבו הנוקלאוטידים הם המדרגות.

כרומוזום הוא מבנה שתאים משתמשים בו כדי לארגן את ה- DNA שלהם כשהם מתחלקים. במהלך פעולות תאיות רגילות, ה- DNA הוא בצורה של כרומטין, שאינו נראה מתחת למיקרוסקופ. עם זאת, במהלך שכפול תאים, ה- DNA נקשר למספר כרומוזומים. המספר המדויק משתנה לפי המינים. הכרומוזום מורכב מחבילה של DNA עם כמה חלבונים מבניים המכנים היסטונים. רובן בצורת X וסימטריות. יש מבנה במרכזם הנקרא צנטרומר, המחזיק את שני החצאים זה לזה. לבני אדם 46 כרומוזומים.

כדי להבין כיצד חלקים אלה משתלבים זה בזה, זה עוזר לחשוב על פונקציית כל חלק. הגן הוא הרעיון או התוכנית. דנ"א זו השפה או האופן בו רושמים גנים. כרומוזומים הם מבנים שתאים משתמשים בהם כדי לארגן את ה- DNA שלהם לחלוקת תאים. כרומוזומים מכילים בדרך כלל אלפי גנים, הכתובים ב- DNA. מכיוון שיש כמעט כל כלל בביולוגיה יוצאים מן הכלל, ישנם כמה מצבים בהם נכתבים גנים משהו אחר מלבד DNA, כמו ה- RNA של הנגיפים והחלבונים של פריונים, אך אף אחד מאלה אינו נחשב באופן כללי בחיים.