Kadangi Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas atskleidė DNR struktūra, jis buvo priimtas kaip paveldimumo molekulė. Prieš jų atradimą mokslo bendruomenė skeptiškai laikėsi nuomonės, kad DNR priklauso nuo darbo, nes DNR vaidmuo yra keturis kartus ir atrodė per paprasta molekulė atlikti tas keturias būtinas funkcijas: replikaciją, kodavimą, ląstelių valdymą ir sugebėjimą mutuoti.
Unikali DNR struktūra leidžia jai atlikti visas šias funkcijas.
DNR statybiniai blokai
DNR reiškia dezoksiribonukleino rūgštį. Jis susideda iš keturios azoto bazės, sutrumpintai A, C, G ir T. Tie pagrindai sudaro dvi sruogas ir sujungiami dvigubos spiralės formavimu.
A visada jungiasi su T vienoje grandinėje, o C visada jungiasi su G kitoje grandinėje, kuri vadinama papildomas pagrindo poravimas taisyklė.
Replikacija
Vienas DNR tikslas yra daugintis. Tai reiškia, kad DNR grandinė daro savo kopiją. Tai atsitinka ląstelių dalijimosi metu ir taip DNR perduoda paveldėtus bruožus kitam ląstelių rinkiniui.
Per DNR replikacija
Kartais dėl įvairių priežasčių tiksli kopija nesudaroma. Tai vadinama a DNR mutacija. Mutacijos yra labai svarbios evoliucijai, nes jos leidžia organizmams sukurti adaptacijas, kurios gali padėti jiems išgyventi kintančioje aplinkoje.
Tačiau žmonių DNR mutacijos taip pat gali paskatinti tėvus nesąmoningai perduoti savo vaikams tam tikras genetines sąlygas, įskaitant cistinę fibrozę, Tay-Sachso ligą ir pjautuvinių ląstelių anemiją.
Kodavimas
Kodavimas yra dar viena DNR funkcija. Kiekvienos ląstelės darbą atlieka baltymai, todėl vienas iš DNR vaidmenų yra sukurti tinkamus baltymus kiekvienai ląstelei. DNR atlieka šį vaidmenį turėdama trijų bazių sekcijas - vadinamus kodonais -, kurios nukreipia baltymų susidarymą.
Ilgame DNR ruože kiekviename kodone yra informacija, nukreipianti vienos aminorūgšties surinkimą ant baltymo. Skirtingi kodonai atitinka kitos aminorūgšties susidarymą ant baltymo, todėl visas DNR skyrius su tam tikra bazių seka sukurs specifinį baltymą.
Korinio ryšio valdymas
Daugialąsčiuose organizmuose viena apvaisinta ląstelė, zigota, daugybę kartų dalija ir dubliuoja, kad būtų visa gyvybė. Kiekviena ląstelė turi visiškai tą pačią genetinę medžiagą, tačiau skirtingose madose vystosi skirtingos ląstelės.
Tai yra procese, vadinamame ląstelių diferenciacija vienos ląstelės sukuria tinkamus baltymus, kad taptų kepenų ląstelėmis, o kitos - odos, kitos - skrandžio ląstelėmis. Be to, ląstelės turi keisti savo veikimo būdą, kai keičiasi sąlygos. Pavyzdžiui, jūsų skrandžio ląstelės turi gaminti daugiau virškinimo hormonų ir fermentų, kai yra maisto.
DNR tai daro per signalus, kurie įjungia ir išjungia virškinimo baltymų gamybą. Ląstelėms diferencijuojant, vyksta tas pats dalykas: signalai sukelia tinkamą baltymų gamybą, kad susidarytų tinkama ląstelė.
Gebėjimas mutuoti
Evoliucija yra savybių pasikeitimas, kai gaminamos organizmo kartos. Evoliucija vyksta mažose organizmo skalėse, pvz., Pasikeičia žmogaus odos ar plaukų spalva, ir taip pat dideliu mastu - pavyzdžiui, sukuriant didžiulį gyvybės spektrą Žemėje iš ankstyvo vienaląsčio organizmas.
Tai gali atsitikti tik tuo atveju, jei genetinė molekulė gali pasikeisti, gali mutuoti. Kai DNR atkartoja kiaušinį ir spermos ląstelės, pokyčiai gali praslėpti keliais lygiais.
Vienas iš būdų yra vieno taško pakeitimai, pridedantys, atimantys ar pakeičiantys esamą seką. Kiti pokyčiai įvyksta, kai DNR molekulės kerta viena kitą, pakeisdamos genų išsidėstymą kiekvienoje iš dviejų sukryžiuotų DNR grandinių.