ジェームズワトソンとフランシスクリックが明らかにしたので DNAの構造、それは遺伝の分子として受け入れられています。 彼らが発見される前は、DNAの役割は4つあるため、科学界はDNAが仕事に向いているという懐疑論を抱いていました。 そして、複製、エンコーディング、細胞管理、そして次の4つの必要な機能を実行するには分子が単純すぎるように見えました。 変異します。
DNAのユニークな構造により、これらすべての機能を果たすことができます。
DNAの構成要素
DNAはデオキシリボ核酸の略です。 それはで構成されています 4つの核酸塩基、A、C、G、Tと略されます。 これらの塩基は2つのストランドを形成し、二重らせんを形成して結合します。
Aは常に一方の鎖でTと結合し、Cは常にもう一方の鎖でGと結合します。これは、 相補的な塩基対 ルール。
レプリケーション
DNAの目的の1つは、複製することです。 これは、DNAの鎖がそれ自体のコピーを作成することを意味します。 それは細胞分裂の間に起こります、そしてそれはDNAが細胞の次のセットに継承された特性を渡す方法です。
中 DNA複製、二重らせんはそれ自体をほどき、2つの一本鎖を形成します。 DNAの2つのストランドが分離され、新しいストランドが正常に構築されると、既存のストランドのパターンを使用して正確なコピーが作成されます。
さまざまな理由で、レプリケーションによって正確なコピーが生成されない場合があります。 これは、 DNA突然変異. 突然変異は、生物が変化する環境で生き残るのを助けることができる適応を開発することを可能にするので、進化にとって重要です。
しかし、人間のDNA変異は、嚢胞性線維症、テイ・サックス病、鎌状赤血球貧血など、特定の遺伝的状態を無意識のうちに子供に伝えてしまう可能性もあります。
エンコーディング
エンコーディングはDNAのもう1つの機能です。 各細胞の働きはタンパク質によって行われるため、DNAの役割の1つは、すべての細胞に適切なタンパク質を構築することです。 DNAは、タンパク質の形成を指示する3塩基のセクション（コドンと呼ばれる）を含むことによってこの役割を果たします。
DNAの長いストレッチでは、各コドンには、1つのアミノ酸のタンパク質への集合を指示する情報が含まれています。 異なるコドンはタンパク質への別のアミノ酸の集合に対応するため、特定の塩基配列を持つDNAのセクション全体が特定のタンパク質を構築します。
セルラー管理
多細胞生物では、単一の受精細胞、 接合子、分割して何度も複製し、生き物全体を作ります。 各細胞はまったく同じ遺伝物質を持っていますが、異なる細胞は異なる方法で発達します。
つまり、と呼ばれるプロセスで 細胞分化 肝臓細胞になるための適切なタンパク質を構築する細胞もあれば、皮膚細胞になる細胞もあれば、胃細胞になる細胞もあります。 さらに、セルは条件の変化に応じて動作方法を変更する必要があります。 たとえば、胃の細胞は、食物が存在するときに、より多くの消化ホルモンと酵素を生成する必要があります。
DNAは、消化に関与するタンパク質の生成をオンまたはオフにする信号を介してこれを行います。 細胞が分化するのと同じようなことが起こります。シグナルは適切なレベルのタンパク質生産を引き起こし、適切な細胞を形成します。
変異する能力
進化とは、生物の世代が生み出されるにつれて特性が変化することです。 進化は、人間の皮膚や髪の色の変化など、生物内で小規模に起こります。 また、大規模にも-初期の単細胞から地球上に広大な生命の創造など 生命体。
これは、遺伝子分子が変化し、変異する可能性がある場合にのみ発生する可能性があります。 DNAが複製して卵を作り、 精子細胞、変更はいくつかのレベルで忍び寄ることができます。
1つの方法は、既存のシーケンスを加算、減算、または変更するシングルポイント変更を使用することです。 DNA分子が互いに交差すると、他の変化が起こり、交差した2本のDNA鎖のそれぞれで遺伝子の配置が切り替わります。