Deoxiribonukleinsyra, eller DNA, är molekylen som innehåller genetisk information i cellerna i en organism. Underenheterna i en DNA-sträng kallas nukleotider.
Funktioner
Bestående av ett femkolssocker (deoxiribos), en fosfatgrupp och en kvävehaltig bas, en nukleotidlänkar med andra nukleotider i en upprepande sekvens och bildar en mycket lång, kontinuerlig DNA-sträng. Den kvävehaltiga basen kommer att vara en av fyra typer: guanin (G), adenin (A), cytosin (C) eller tymin (T).
Länkade av vätebindningar fäster baserna på varandra på specifika sätt: guanin måste alltid paras ihop med cytosin och adenin måste alltid bindas till tymin. Dessa kallas "baspar" och förenas för att bilda strukturer som trappstegen. På detta sätt är en DNA-sträng alltid komplementär till den andra och bildar den dubbla spiralen.
Betydelse
Sekvensen av kopplingar är en genetisk instruktionskod, som en ritning, som avgör hur en organism ska tillverkas, repareras eller underhållas. Detta kallas genuttryck.
En gen är ett genetiskt kodat DNA-segment, förpackat i strukturer som kallas kromosomer. Kromosomer finns i kärnan i varje cell.
Fungera
Den genetiska informationen används inte direkt från DNA. Ribonukleinsyra (RNA) används, och transkription är den process genom vilken denna kod kopieras från DNA till RNA (ribonukleinsyra). När den har kopierats kan den genetiska koden läsas och uttryckas. Processen kallas översättning.
Översättning involverar en mycket komplex process med många steg, vilket i slutändan ger ett protein eller en RNA-produkt som har en specificerad funktion.
Historia
Upptäckten av DNA-strukturen kan till stor del tillskrivas flera nyckelpersoner inklusive Johann Friedrich Miescher, som var den första som isolerade DNA-molekylen. Han separerade framgångsrikt "nuklein" från celler, och antog att hypotesen att ämnet kan spela en viktig roll i ärftligheten. 1944 publicerade Oswald Avery och kollegorna Collin Macleod och Maclyn McCarty en uppsats om den omvandlande principen. De visade att DNA är det genetiska materialet i cellerna. Erwin Chargaff föreslog att kvävebaserna i en nukleotid är sådana att guaninenheter alltid kommer att vara lika med cytosin och att mängden adenin kommer att vara densamma som tymin. Han lade också fram förslaget att DNA-sminken skiljer sig från art till art. Dessa blev kända som "Chargaffs regler." Rosalind Franklin är till stor del ansvarig för nyckelforskning, vilket leder till upptäckt av DNA-strukturen. Hon upptäckte principstrukturen genom en process som kallas röntgendiffraktion. Det mesta av Crick och Watsons arbete använde hennes forskning. Francis Crick och James Watson använde röntgenkristallografiska filmer från Franklin och upptäckte spiralformen såväl som de upprepande mönstren för nukleotidbaser. Från denna information byggde de fullskaliga modeller av DNA.
Överväganden
När de flesta tänker på "genuttryck" tenderar de att tänka i termer av fysiska karaktärsdrag, såsom hår och ögonfärg. Egentligen omfattar den hela organismens smink och funktion. Det är också det sätt som ärftliga sjukdomar passerar hos människor, som sigdcellanemi, som orsakas av en enda genmutation. Det finns var som helst från 30 000 till 40 000 gener i en cell hos en människa. Längden kan variera: från 1000 baspar till hundratusentals. Det finns cirka tre miljarder baspar på en molekyl av humant DNA.