Nasz kod genetyczny przechowuje plany naszych ciał. Geny kierują produkcją białek, a białka składają się na nasze ciała lub działają jako enzymy regulujące wszystko inne. Geny, DNA i chromosomy są ściśle powiązanymi częściami tego procesu. Zrozumienie ich ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia biologii człowieka.
Geny
Gen jest planem pojedynczego łańcucha aminokwasów. Pojedynczy łańcuch aminokwasów może tworzyć proste białko. Inne białka są wynikiem połączenia wielu łańcuchów aminokwasowych. Gen jest zakodowany w DNA we wszystkich niekwestionowanych żywych organizmach. Wirusy i priony, chociaż nie są powszechnie uważane za żywe, mają geny, ale można je zakodować w RNA – spokrewnionej cząsteczce – lub nawet w białka. Możesz myśleć o genach jako o idei, która jest zwykle zapisana w DNA.
DNA
DNA to substancja chemiczna, która koduje geny we wszystkich żywych istotach. Składa się z dwóch głównych części: szkieletu wykonanego z cukru (dezoksyrybozy) i nukleotydu. Kolejność nukleotydów jest rodzajem alfabetu przechowującego informacje. Cztery nukleotydy to adenina, tymina, cytozyna i guanina. Są to skróty A, T, C i G. odpowiednio. Te składniki parują się i są ułożone w helisę, w kształcie, w którym dwie nici owijają się wokół siebie z nukleotydami pośrodku, jak spiralne schody, gdzie nukleotydy są stopniami.
Chromosom
Chromosom jest strukturą używaną przez komórki do organizowania swojego DNA podczas podziału. Podczas normalnych operacji komórkowych DNA ma postać chromatyny, która jest niewidoczna pod mikroskopem. Jednak podczas replikacji komórki DNA jest wiązane w wiele chromosomów. Dokładna liczba różni się w zależności od gatunku. Chromosom składa się z wiązki DNA z niektórymi białkami strukturalnymi zwanymi histonami. Większość ma kształt litery X i jest symetryczna. W ich centrum znajduje się struktura zwana centromerem, która łączy dwie połówki. Ludzie mają 46 chromosomów.
Kładąc wszystko razem
Aby zrozumieć, jak te elementy do siebie pasują, warto pomyśleć o funkcji każdej części. Gen to idea lub plan. DNA to język lub sposób zapisu genów. Chromosomy to struktury używane przez komórki do organizowania swojego DNA w celu podziału komórki. Chromosomy zazwyczaj zawierają tysiące genów zapisanych w DNA. Ponieważ istnieją wyjątki od prawie każdej reguły w biologii, istnieje kilka sytuacji, w których geny są zapisywane w: coś innego niż DNA, jak RNA wirusów i białka prionów, ale żaden z nich nie jest powszechnie uważany za żywy.