Hoewel je misschien mensen hebt horen praten over een gen voor rood haar, groene ogen of andere kenmerken, is het belangrijk om te onthouden dat genen coderen voor eiwitten, niet voor eigenschappen. Hoewel je genetische samenstelling inderdaad fysieke eigenschappen zoals oogkleur, haarkleur enzovoort bepaalt, beïnvloeden je genen deze eigenschappen indirect via de eiwitten die via DNA worden aangemaakt.
DNA-sequentie
Je DNA draagt informatie in de volgorde van basenparen van zijn nucleotiden. Deze biologische moleculen, de bouwstenen van DNA, worden vaak afgekort met de eerste letter van hun naam: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C).
De typen en volgorde van nucleotiden in DNA bepalen de typen en volgorde van nucleotiden in RNA. Dit bepaalt op zijn beurt de soorten en volgorde van aminozuren die in eiwitten zijn opgenomen. Specifieke drielettergroepen van RNA-nucleotiden coderen voor specifieke aminozuren. De combinatie TTT codeert bijvoorbeeld voor het aminozuur fenylalanine. Regulerende gebieden van het gen dragen ook bij aan de eiwitsynthese door te bepalen wanneer het gen wordt in- of uitgeschakeld.
Eiwitten
In actieve genen bepaalt genetische informatie welke eiwitten worden gesynthetiseerd en wanneer de synthese wordt in- of uitgeschakeld. Deze eiwitten vouwen zich op tot gecompliceerde driedimensionale structuren, een beetje zoals moleculaire origami.
Omdat elk aminozuur specifieke chemische eigenschappen heeft, bepaalt de volgorde van aminozuren de structuur en vorm van een eiwit. Sommige aminozuren trekken bijvoorbeeld water aan en andere worden erdoor afgestoten. Sommige aminozuren kunnen zwakke bindingen met elkaar vormen, maar andere niet. Verschillende combinaties en sequenties van deze chemische eigenschappen bepalen de unieke driedimensionale gevouwen vorm van elk eiwit
Structuur & Functie
De structuur van een eiwit bepaalt zijn functie. Eiwitten die chemische reacties katalyseren (versnellen), hebben bijvoorbeeld "pockets", die specifieke chemicaliën kunnen binden en het gemakkelijker maken om een bepaalde reactie te laten plaatsvinden.
Variaties in de DNA-code van een gen kunnen de structuur van een eiwit veranderen of wanneer en waar het wordt geproduceerd. Als deze variaties de eiwitstructuur veranderen, kunnen ze ook de functie ervan veranderen. Een enkele, specifieke mutatie in hemoglobine - het zuurstofdragende eiwit dat overvloedig aanwezig is in uw rode bloedcellen - beïnvloedt bijvoorbeeld het zuurstoftransport en is voldoende om sikkelcelanemie te veroorzaken.
Eigenschappen
Variaties in een gen kunnen eigenschappen op verschillende manieren beïnvloeden. Variaties in eiwitten die betrokken zijn bij groei en ontwikkeling kunnen bijvoorbeeld aanleiding geven tot verschillen in fysieke kenmerken zoals lengte. Huid- en haarkleurpigmenten worden geproduceerd door enzymen, eiwitten die chemische reacties katalyseren. Variaties in zowel de structuur als de hoeveelheid van de geproduceerde eiwitten geven aanleiding tot verschillende hoeveelheden huid- en haarpigment en dus verschillende kleuren haar en huid.