Deoxiribonukleinsyra, eller DNA, är det material som väljs av naturen för att överföra den genetiska koden från en generation av en art till nästa. Varje art har ett karakteristiskt komplement till DNA som definierar de fysiska egenskaperna och en del av beteenden hos individer inom arten. Det genetiska komplementet har formen av kromosomer, som är tvinnade DNA-strängar omgivna av proteiner och inrymda i cellens kärna.
DNA Sweet and Tangy
DNA är en långkedjig polymer av alternerande socker- och fosfatenheter. En av fyra olika nukleotidbaser - som är ringformade molekyler som innehåller kväve - hänger av varje sockergrupp i DNA-ryggraden. Sekvensen för de fyra baserna är den genetiska koden som anger hur cellen ska bygga proteiner. Din fenotyp - det vill säga din fysiska struktur och biokemiska aktivitet - är ett resultat av de proteiner som dina celler bygger. Mest alla celler i din kropp innehåller 23 kromosompar som styr vilka proteiner varje cell producerar. Din mamma bidrar med en uppsättning parmedlemmar och din far bidrar med den andra uppsättningen.
Kromosomer är tvinnade
Två DNA-strängar samlas för att bilda den vridna spiralen som kallas dubbelspiralstrukturen. Baserna på varje sträng binder till de andra för att hålla spiralen ihop. Proteiner som kallas histoner kombineras med DNA för att skapa kromatin, det ämne som bildar kromosomerna. Histoner hjälper till att komprimera DNA så att det passar in i cellkärnan. Proteinerna hjälper till att stärka och skydda DNA och är involverade i att kontrollera vilka områden av kromosomerna som uttrycks som proteiner. Dessa områden kallas gener.
Gener uttrycker sig
Gener upptar cirka 2 procent av din kromosomala fastighet. Resten tjänar flera funktioner som hjälper till att reglera genuttryck och kromosomunderhåll, även om en del är ”skräp-DNA” som inte verkar tjäna något annat syfte än att ockupera Plats. Gener uttrycker sig i en tvåstegsprocess där cellen transkriberar den genetiska informationen till a sträng av ribonukleinsyra, RNA, som sedan bär genens budskap till ribosomerna för översättning till protein.
Replikera detta!
Innan en cell kan dela sig måste den replikera sitt DNA så att varje dottercell får en fullständig uppsättning kromosomer. Replikering börjar när helikasenzymer packar upp en kromosoms dubbel-helix-DNA i två exponerade strängar. Enzymet DNA-polymeras använder varje befintlig tråd som en mall för att skapa en ny systersträng. Sekvensen av baser på mallen bestämmer baserna på den nya strängen enligt regler som endast tillåter vissa parningar mellan nukleotider. Cellen distribuerar de replikerade kromosomerna till varje ny dottercell genom mitosprocessen. De två nya dottercellerna bildas genom cytokinese eller celldelning.