Deoxyribonucleïnezuur, of DNA, is het materiaal dat door de natuur is geselecteerd om de genetische code van de ene generatie van een soort naar de volgende over te dragen. Elke soort heeft een kenmerkend complement van DNA dat de fysieke eigenschappen en een deel van het gedrag van individuen binnen de soort definieert. Het genetische complement heeft de vorm van chromosomen, dit zijn gedraaide DNA-strengen omgeven door eiwitten en gehuisvest in de celkern.
DNA zoet en pittig
DNA is een polymeer met lange keten van afwisselende suiker- en fosfaateenheden. Een van de vier verschillende nucleotidebasen - dit zijn ringvormige moleculen die stikstof bevatten - hangt aan elke suikergroep van de DNA-ruggengraat. De volgorde van de vier basen is de genetische code die aangeeft hoe de cel eiwitten gaat bouwen. Je fenotype - dat wil zeggen je fysieke structuur en biochemische activiteit - is een resultaat van de eiwitten die je cellen bouwen. Bijna elke cel in je lichaam bevat 23 chromosomenparen die bepalen welke eiwitten elke cel produceert. Je moeder draagt één set paarleden bij en je vader draagt de andere set bij.
Chromosomen zijn verdraaid
Twee strengen DNA komen samen om de gedraaide spiraal te vormen die bekend staat als de dubbele helixstructuur. De bases van elke streng binden aan die van de andere om de helix bij elkaar te houden. Eiwitten die bekend staan als histonen combineren met DNA om chromatine te creëren, de stof die de chromosomen vormt. Histonen helpen het DNA samen te persen zodat het in de celkern past. De eiwitten helpen het DNA te versterken en te beschermen en zijn betrokken bij het regelen welke delen van de chromosomen als eiwitten tot expressie worden gebracht. Deze gebieden worden genen genoemd.
Genen drukken zichzelf uit
Genen bezetten ongeveer 2 procent van uw chromosomale onroerend goed. De rest heeft verschillende functies die helpen bij het reguleren van genexpressie en chromosoomonderhoud, hoewel een deel "junk-DNA" is dat geen ander doel lijkt te dienen dan bezetten ruimte. Genen drukken zich uit in een tweestapsproces waarbij de cel de genetische informatie transcribeert naar a streng van ribonucleïnezuur, RNA, die vervolgens de boodschap van het gen naar de ribosomen draagt voor translatie in eiwit.
Repliceer dit!
Voordat een cel zich kan delen, moet het zijn DNA repliceren, zodat elke dochtercel een volledige set chromosomen krijgt. Replicatie begint wanneer helicase-enzymen het dubbele helix-DNA van een chromosoom uitpakken in twee blootgestelde strengen. Het enzym DNA-polymerase gebruikt elke bestaande streng als een sjabloon om een nieuwe zusterstreng te creëren. De volgorde van basen op de matrijs bepaalt de basen op de nieuwe streng volgens regels die alleen bepaalde paren tussen nucleotiden toestaan. De cel verdeelt de gerepliceerde chromosomen naar elke nieuwe dochtercel via het proces van mitose. De twee nieuwe dochtercellen worden gevormd door cytokinese of celdeling.