Deoksiribonukleinska kislina ali DNA je molekula, ki vsebuje genetske informacije v celicah organizma. Podenote verige DNA imenujemo nukleotidi.
Lastnosti
Sestoji iz petogljičnega sladkorja (deoksiriboze), fosfatne skupine in dušikove baze, a nukleotidne povezave z drugimi nukleotidi v ponavljajočem se zaporedju tvorijo zelo dolgo, neprekinjeno verigo DNA. Dušikova baza bo ena od štirih vrst: gvanin (G), adenin (A), citozin (C) ali timin (T).
Baze, povezane z vodikovimi vezmi, se med seboj vežejo na posebne načine: gvanin se mora vedno povezati s citozinom, adenin pa vedno s timinom. Ti se imenujejo "osnovni pari" in se združujejo ter tvorijo strukture, kot so stopnice na lestvi. Na ta način ena veriga DNA vedno dopolnjuje drugo in tvori dvojno vijačnico.
Pomembnost
Zaporedje povezav je genska koda z navodili, kot je načrt, ki določa, kako bo organizem narejen, popravljen ali vzdrževan. To se imenuje izražanje genov.
Gen je genetsko kodiran segment DNA, ki je skupaj zapakiran v strukture, imenovane kromosomi. Kromosomi se nahajajo v jedru vsake celice.
Funkcija
Genetske informacije se ne uporabljajo neposredno iz DNK. Uporablja se ribonukleinska kislina (RNA), transkripcija pa je postopek, s katerim se ta koda kopira iz DNA v RNA (ribonukleinska kislina). Ko je enkrat kopiran, je genetsko kodo mogoče prebrati in izraziti. Postopek se imenuje prevajanje.
Prevajanje vključuje zelo zapleten postopek z več koraki, ki na koncu daje beljakovino ali izdelek RNA, ki ima določeno funkcijo.
Zgodovina
Odkritje strukture DNA lahko v veliki meri pripišemo več ključnim posameznikom, vključno z Johannom Friedrichom Miescherjem, ki je prvi izoliral molekulo DNA. Uspešno je ločil "nuklein" iz celic in domneval, da ima lahko snov pomembno vlogo pri dednosti. Leta 1944 so Oswald Avery in sodelavci Collin Macleod in Maclyn McCarty objavili članek o preobrazbenem principu. Dokazali so, da je DNK genetski material znotraj celic. Erwin Chargaff je predlagal, da so dušikove osnove nukleotida take, da bodo gvaninske enote vedno enake citozinu in da bo količina adenina enaka timinu. Predlagal je tudi, da se sestava DNK razlikuje od vrste do vrste. Ti so postali znani kot "Chargaffova pravila." Rosalind Franklin je v veliki meri odgovorna za ključne raziskave, ki vodijo do odkritja strukture DNK. Glavno strukturo je odkrila s postopkom, imenovanim difrakcija rentgenskih žarkov. Večina del Cricka in Watsona je uporabila njene raziskave. Francis Crick in James Watson sta uporabila Franklinove rentgenske kristalografske filme in odkrila vijačno obliko in ponavljajoče se vzorce nukleotidnih baz. Iz teh informacij so zgradili celovite modele DNK.
Premisleki
Ko večina ljudi pomisli na "izražanje genov", razmišljajo s fizičnimi lastnostmi, kot so barva las in oči. Pravzaprav zajema celotno sestavo in delovanje organizma. To je tudi način prenosa dednih bolezni pri ljudeh, kot je anemija srpastih celic, ki jo povzroča ena genska mutacija. V eni celici človeka je od 30.000 do 40.000 genov. Dolžina je lahko različna: od 1.000 osnovnih parov do stotisoč. Na molekuli človeške DNA je približno tri milijarde baznih parov.