Deoksyribonukleinsyre, eller DNA, er molekylet som inneholder den genetiske informasjonen i cellene til en organisme. Underenhetene til en DNA-streng kalles nukleotider.
Funksjoner
Bestående av et sukker med fem karbon (deoksyribose), en fosfatgruppe og en nitrogenholdig base, en nukleotid knytter seg til andre nukleotider i en repeterende sekvens, og danner en veldig lang, kontinuerlig DNA-streng. Den nitrogenholdige basen vil være en av fire typer: Guanin (G), adenin (A), cytosin (C) eller tymin (T).
Koblet av hydrogenbindinger, fester basene seg på hverandre på bestemte måter: guanin må alltid pares med cytosin, og adenin må alltid binde seg til tymin. Disse kalles "basepar" og blir sammen for å danne strukturer som trinnene på en stige. På denne måten er en DNA-streng alltid komplementær til den andre og danner den dobbelte helixen.
Betydning
Sekvensen av koblinger er en genetisk instruksjonskode, som en tegning, som bestemmer hvordan en organisme skal lages, repareres eller vedlikeholdes. Dette kalles genuttrykk.
Et gen er et genetisk kodet DNA-segment, pakket sammen i strukturer som kalles kromosomer. Kromosomer finnes i kjernen til hver celle.
Funksjon
Den genetiske informasjonen brukes ikke direkte fra DNA. Ribonukleinsyre (RNA) brukes, og transkripsjon er prosessen der denne koden kopieres fra DNA til RNA (ribonukleinsyre). Når den er kopiert, kan den genetiske koden leses og uttrykkes. Prosessen kalles oversettelse.
Oversettelse innebærer en veldig kompleks prosess med mange trinn, og til slutt gir det et protein eller et RNA-produkt som har en spesifisert funksjon.
Historie
Oppdagelsen av DNA-strukturen kan i stor grad tilskrives flere nøkkelpersoner, inkludert Johann Friedrich Miescher, som var den første til å isolere DNA-molekylet. Han separerte "nuclein" med hell, og antar at stoffet kan spille en viktig rolle i arv. I 1944 publiserte Oswald Avery og kollegene Collin Macleod og Maclyn McCarty en artikkel om transformasjonsprinsippet. De demonstrerte at DNA er det genetiske materialet i cellene. Erwin Chargaff foreslo at de nitrogenholdige basene i et nukleotid er slik at guaninenheter alltid vil være like cytosin, og at mengden adenin vil være den samme som tymin. Han fremmet også forslaget om at DNA-sminken er forskjellig fra art til art. Disse ble kjent som "Chargaff's Rules." Rosalind Franklin er i stor grad ansvarlig for nøkkelforskning, noe som fører til oppdagelse av DNA-strukturen. Hun oppdaget prinsippstrukturen gjennom en prosess som kalles røntgendiffraksjon. Det meste av Crick og Watsons arbeid brukte hennes forskning. Francis Crick og James Watson brukte røntgenkrystallografiske filmer fra Franklin og oppdaget den spiralformede formen samt gjentatte mønstre av nukleotidbaser. Fra denne informasjonen bygde de fullskalamodeller av DNA.
Hensyn
Når folk flest tenker på "genuttrykk", har de en tendens til å tenke i form av fysiske karaktertrekk, som hår og øyenfarge. Egentlig omfatter det hele sminke og funksjon av organismen. Det er også måten arvelige sykdommer overføres hos mennesker, som sigdcelleanemi, som er forårsaket av en enkelt genmutasjon. Det er alt fra 30 000 til 40 000 gener i en celle av et menneske. Lengden kan variere: fra 1000 basepar til hundretusener. Det er omtrent tre milliarder basepar på et molekyl av menneskelig DNA.