Kwas dezoksyrybonukleinowy lub DNA to cząsteczka zawierająca informację genetyczną w komórkach organizmu. Podjednostki nici DNA nazywane są nukleotydami.
funkcje
Składa się z pięciowęglowego cukru (deoksyrybozy), grupy fosforanowej i zasady azotowej, a nukleotydy łączą się z innymi nukleotydami w powtarzającej się sekwencji, tworząc bardzo długą, ciągłą nici DNA. Baza azotowa będzie jednym z czterech typów: Guanina (G), Adenina (A), Cytozyna (C) lub Tymina (T).
Połączone wiązaniami wodorowymi zasady łączą się ze sobą w określony sposób: guanina musi zawsze łączyć się z cytozyną, a adenina musi zawsze wiązać się z tyminą. Są one nazywane „parami bazowymi” i łączą się, tworząc struktury, takie jak stopnie na drabinie. W ten sposób jedna nić DNA jest zawsze komplementarna do drugiej, tworząc podwójną helisę.
Znaczenie
Sekwencja powiązań jest genetycznym kodem instrukcji, jak plan, który określa, w jaki sposób organizm będzie tworzony, naprawiany lub utrzymywany. Nazywa się to ekspresją genów.
Gen to zakodowany genetycznie segment DNA, spakowany razem w struktury zwane chromosomami. Chromosomy znajdują się w jądrze każdej komórki.
Funkcjonować
Informacja genetyczna nie jest wykorzystywana bezpośrednio z DNA. Stosowany jest kwas rybonukleinowy (RNA), a transkrypcja to proces, w którym ten kod jest kopiowany z DNA do RNA (kwasu rybonukleinowego). Po skopiowaniu kod genetyczny można odczytać i wyrazić. Proces ten nazywa się tłumaczeniem.
Translacja obejmuje bardzo złożony proces z wieloma etapami, w wyniku którego ostatecznie powstaje białko lub produkt RNA, który ma określoną funkcję.
Historia
Odkrycie struktury DNA można w dużej mierze przypisać kilku kluczowym osobom, w tym Johannowi Friedrichowi Miescherowi, który jako pierwszy wyizolował cząsteczkę DNA. Udało mu się oddzielić „nukleinę” z komórek, postawiając hipotezę, że substancja może odgrywać znaczącą rolę w dziedziczności. W 1944 Oswald Avery i współpracownicy Collin Macleod i Maclyn McCarty opublikowali artykuł na temat zasady transformacji. Wykazali, że DNA jest materiałem genetycznym w komórkach. Erwin Chargaff zaproponował, że zasady azotowe nukleotydu są takie, że jednostki guaniny zawsze będą równe cytozynie, a ilość adeniny będzie taka sama jak tyminy. Wysunął również propozycję, że skład DNA różni się w zależności od gatunku. Stały się one znane jako „Zasady Chargaffa”. Rosalind Franklin jest w dużej mierze odpowiedzialna za kluczowe badania, prowadzące do odkrycia struktury DNA. Odkryła podstawową strukturę w procesie zwanym dyfrakcją promieni rentgenowskich. Większość prac Cricka i Watsona wykorzystywała jej badania. Francis Crick i James Watson użyli rentgenowskich filmów krystalograficznych Franklina i odkryli spiralny kształt oraz powtarzające się wzory zasad nukleotydowych. Na podstawie tych informacji zbudowali pełnowymiarowe modele DNA.
Rozważania
Kiedy większość ludzi myśli o „ekspresji genów”, myśli w kategoriach fizycznych cech charakteru, takich jak kolor włosów i oczu. Właściwie obejmuje cały makijaż i funkcję organizmu. Jest to również sposób, w jaki choroby dziedziczne są przenoszone u ludzi, takie jak anemia sierpowata, która jest spowodowana mutacją pojedynczego genu. W jednej komórce człowieka znajduje się od 30 000 do 40 000 genów. Długość może być różna: od 1000 par zasad do setek tysięcy. W cząsteczce ludzkiego DNA znajduje się około trzech miliardów par zasad.