Как связаны гены, ДНК и хромосомы?

Наш генетический код хранит чертежи наших тел. Гены управляют производством белков, а белки составляют наш организм или действуют как ферменты, регулирующие все остальное. Гены, ДНК и хромосомы - все тесно связанные части этого процесса. Их понимание имеет решающее значение для понимания биологии человека.

Ген - это схема единой цепи аминокислот. Одна аминокислотная цепь может образовывать простой белок. Другие белки являются результатом объединения нескольких аминокислотных цепей. Ген закодирован в ДНК во всех бесспорных живых существах. Вирусы и прионы, хотя их не принято считать живыми, имеют гены, но они могут быть закодированы в РНК - родственную молекулу - или даже в белки. Вы можете думать о генах как о идее, обычно записанной в ДНК.

ДНК - это химическое вещество, которое кодирует гены всех живых существ. Он состоит из двух основных частей: каркаса из сахара (дезоксирибозы) и нуклеотида. Порядок нуклеотидов - это своего рода алфавит, в котором хранится информация. Четыре нуклеотида - это аденин, тимин, цитозин и гуанин. Они обозначаются аббревиатурами A, T, C и G. соответственно. Эти компоненты объединяются в пару и образуют спираль - форму, в которой две нити обвиваются вокруг себя с нуклеотидами в центре, как винтовая лестница, ступенями которой являются нуклеотиды.

Хромосома - это структура, которую клетки используют для организации своей ДНК при делении. Во время нормальных клеточных операций ДНК находится в форме хроматина, невидимого под микроскопом. Однако во время репликации клеток ДНК связывается с рядом хромосом. Точное количество зависит от вида. Хромосома состоит из связки ДНК с некоторыми структурными белками, называемыми гистонами. Большинство из них имеют Х-образную форму и симметричны. В их центре есть структура, называемая центромера, которая скрепляет две половины. У человека 46 хромосом.

Чтобы понять, как эти части сочетаются друг с другом, полезно подумать о функциях каждой части. Ген - это идея или план. ДНК - это язык или способ записи генов. Хромосомы - это структуры, которые клетки используют для организации своей ДНК для деления клеток. Хромосомы обычно содержат тысячи генов, записанных в ДНК. Поскольку есть исключения практически из каждого правила в биологии, есть несколько ситуаций, когда гены записываются в нечто иное, чем ДНК, например РНК вирусов и белки прионов, но ни один из них не считается повсеместно живой.