Dôležitosť DNA v ľudskej bunke

Uznanie, že DNA nesie informačný plán pre všetky živé organizmy a mechanizmy ktorý prevádza kód DNA do vecí života, predstavuje jeden z veľkých objavov modernej doby veda. Od najjednoduchších mikroorganizmov až po obrovské stromy a zvieratá obývajúce Zem - všetky sa spoliehajú pri svojej existencii na DNA. Použitím oveľa menej biologických „písmen“ ako 26-písmenovej anglickej abecedy objasňuje DNA pokyny, ako organizmy žijú, množia sa, metabolizujú, dozrievajú a nakoniec zomierajú.

DNA je komplexná molekula s dlhým reťazcom, ktorá kóduje genetické vlastnosti živého organizmu. Vo väčšine rastlín a zvierat je DNA zabalená s ribonukleovou kyselinou a proteínmi do kompaktných štruktúr nazývaných chromozómy, ktoré sa nachádzajú v bunkovom jadre. Takmer všetky ľudské bunky majú 23 párov chromozómov, jednu sadu od každého rodiča. Sekcie DNA nazývané gény nepriamo kódujú proteíny, ktoré dodávajú ľudským telám štruktúru a funkciu. Výber génov, v ktorých bunky pôsobia, určuje typ bunky: mozog, pečeň, pokožka a všetky ostatné.

Pri sexuálnej reprodukcii ľudia vytvárajú špeciálne bunky nazývané gaméty, ktoré obsahujú iba jednu sadu 23 chromozómov. Počas oplodnenia sa DNA otca spojí s matkou a vytvorí sa nová, jedinečná sada 46 chromozómov. Takto sa vlastnosti predkov odovzdávajú potomkom. Jeden konkrétny chromozóm v gamete určuje pohlavie potomka. Týmto chromozómom môžu byť X alebo Y: dve X vytvárajú samicu, zatiaľ čo XY produkuje samca. Keď sa oplodnené vajíčko začne deliť, rôzne gény riadia, ako sa bunky navzájom líšia, a vytvárajú tak rôzne ľudské tkanivá, orgány a systémy.

DNA kóduje všetky bunkové proteíny, ktoré umožňujú život. Bunka prepisuje DNA na RNA, ktorú potom prekladá do bielkovín. Patria sem enzýmy, hormóny a štrukturálne proteíny, ktoré každá bunka potrebuje. Komplexné biochemické spätnoväzbové slučky určujú, ktoré gény DNA sú exprimované. Gény prostredníctvom bunkových biochemických dráh riadia tvar vášho nosa a veľkosť vašich uší. Ak je gén nesprávne kódovaný, povedzme kvôli mutácii v molekule DNA, môžete trpieť vrodenými chybami, ako je rázštep podnebia, alebo genetickými chorobami vrátane cystickej fibrózy a Downovho syndrómu.

DNA je nevyhnutná pre život ľudských buniek, napriek tomu sa môže fragmentovať a viesť k bunkovej smrti. Veda túto záhadu úplne nerozlúštila - vedci nevedia, či je DNA naprogramovaná na sebazničenie. Tridsaťsedem génov nechromozomálnej DNA sa nachádza v ľudských mitochondriách, bunkových elektrárňach. Táto DNA kóduje dôležité molekuly RNA, z ktorých niektoré produkujú enzýmy potrebné pre metabolizmus. Mutácie mitochondriálnej DNA môžu spôsobiť smrť novorodencov. Nie všetky mutácie sú zlé - evolúcia je v podstate dlhým príbehom prospešných mutácií DNA, ktoré transformovali najjednoduchší jednobunkový organizmus na vyššie formy života, vrátane človeka.