מדוע דנ"א הוא תכנית החיים?

כל אורגניזם חי תלוי בחלבוניו לקיומו. באורגניזמים רבים חלבונים יוצרים את עצם המבנה של היצור החי, אך אפילו בצמחים - היכן המבנים בנויים יותר מסוכרים - חלבונים מבצעים את הפונקציות המאפשרות לאורגניזם לחיות.

כל סוג של אורגניזם, וכל איבר בתוך אורגניזם מורכב, מוגדרים על ידי החלבונים מהם הוא מורכב. אז כל מה שמארגן את החלבונים ביצור חי מספק את התוכנית לבניית אותו אורגניזם.

אז: מהי תכנית ההגדרה של החיים? שֶׁלָה DNA. ה- DNA מספק את התוכנית בביולוגיה למידע לבניית כל החלבונים בכל יצור חי על כדור הארץ.

כדי לתת את התוכנית של הגדרת החיים, עלינו להתחיל עם המבנה של אותה תוכנית. ה- DNA הוא מולקולה ארוכה וחוטתית המורכבת משתי שרשראות מולקולריות בודדות הכרוכות זו בזו. כל קווצה מורכבת מסדרת בסיסים המחוברים זה לזה באמצעות עמוד שדרה של מולקולות סוכר.

ישנם ארבעה בסיסים שונים: אדנין, גואנין, ציטוזין ותימין. לעתים קרובות הם מכונים פשוט על ידי ראשי התיבות הראשונים שלהם: A, G, C ו- T.

סדר הבסיסים הללו על גדיל DNA נקרא הרצף. הרצף על גדיל אחד של DNA מתואם על ידי רצף משלים על הגדיל ההפוך שלו. A מותאם ל- T ו- C מתאים ל- G. כך שבמקום שלגד אחד של ה- DNA יש CAATGC, לשני יהיה GTTACG.

מולקולת ה- DNA הרגילה כפולת הגדילים נכרכת סביב עצמה באופן שהרצף אינו נגיש. כלומר, הבסיסים מוגנים מפני אינטראקציות כימיות. השלב הראשון בייצור חלבון מ- DNA הוא פריקת החוט הכפול. מולקולה הנקראת RNA Polymerase תופסת את ה- DNA הדו-גדילי ומפצלת אותו, במקום אחד בלבד.

לאחר מכן הוא "קורא" את הבסיס שנחשף ובונה מולקולה תקועה ארוכה נוספת, RNA. RNA דומה מאוד ל- DNA, למעט מבחינה זוגית. ראשית, זו מולקולה חד-גדילית. שנית, הוא משתמש ב- uracil, U, במקום בתימין, T. אז RNA פולימראז בונה קווצה של RNA שמשלימה את ה- DNA. רצף DNA של CGGATACTA יתעתק לגדיל RNA של GCCUAUGAU. כאשר מייצרים חלבונים, ה- RNA הבנוי בדרך זו נקרא RNA שליח, או mRNA.

למרות שהפרטים שונים בהתאם לאורגניזם הספציפי, השלב הבא הוא בדרך כלל זהה לכל היצורים החיים. ה- mRNA מתחבר עם a ריבוזום, שהוא מתחם שפועל כמו מפעל חלבונים. הריבוזום קובע קו הרכבה בו מועבר רצף ה- mRNA לאזור בנייה אחר בו מרכיבים חומצות אמינו.

כאשר תהליך בניית ה- mRNA הוא קוד אחד לאחד, כאשר בסיס אחד ב- DNA מוביל לבסיס אחד ב- RNA, תהליך בניית החלבונים קורא בכל פעם שלושה בסיסים של mRNA. "הקודים" שלושת האותיות ב- mRNA מתייחסים לחומצות אמינו ספציפיות. חומצות אמינו אלה מתחברות זו לזו לפי הסדר שצוין על ידי ה- mRNA ויוצרות חלבונים.

אז הרצף מה- DNA מועבר ל- mRNA, שמכיל את המידע המשמש לבניית חלבונים. ישנם אותות מורכבים מאוד המפעילים את תחילתם וסופם של תהליכי הבנייה. כל דבר, מהדרך בה אתה מרגיש ועד לאופן העיכול של האוכל שלך נשלט על ידי החלבונים שבתאיך.

כאשר גופך זקוק לחלבון ספציפי פחות או יותר, אותות מולקולריים שונים מתאימים את קצב השימוש במידע מ- DNA לבניית חלבונים. אז למרות ש- DNA לא מרכיב את העצמות שלך או עוזר לך לרוץ, הוא מכיל את כל המידע לבניית החלבונים שעושים עבודות אלה עבורך, ולכן זה נקרא תכנית החיים.