กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกหรือ DNA เป็นโมเลกุลที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต หน่วยย่อยของสาย DNA เรียกว่านิวคลีโอไทด์
คุณสมบัติ
ประกอบด้วยน้ำตาลห้าคาร์บอน (ดีออกซีไรโบส) หมู่ฟอสเฟตและเบสไนโตรเจน a นิวคลีโอไทด์เชื่อมโยงกับนิวคลีโอไทด์อื่นในลำดับที่เกิดซ้ำ ก่อตัวต่อเนื่องยาวนานมาก สายใยของดีเอ็นเอ เบสไนโตรเจนจะเป็นหนึ่งในสี่ประเภท: Guanine (G), Adenine (A), Cytosine (C) หรือ Thymine (T)
เบสเชื่อมติดกันด้วยพันธะไฮโดรเจน โดยยึดติดกันในลักษณะเฉพาะ: กวานีนต้องจับคู่กับไซโตซีนเสมอ และอะดีนีนต้องจับกับไทมีนเสมอ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "ฐานคู่" และรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างเช่นขั้นบันได ด้วยวิธีนี้ DNA หนึ่งเส้นจะประกอบเข้าด้วยกันเป็นเกลียวคู่เสมอ
ความสำคัญ
ลำดับของการเชื่อมโยงคือรหัสคำสั่งทางพันธุกรรม เช่น พิมพ์เขียว ซึ่งกำหนดวิธีการสร้าง ซ่อมแซม หรือบำรุงรักษาสิ่งมีชีวิต นี่เรียกว่าการแสดงออกของยีน
ยีนคือส่วนที่มีรหัสพันธุกรรมของ DNA ซึ่งรวมเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าโครโมโซม โครโมโซมพบได้ในนิวเคลียสของแต่ละเซลล์
ฟังก์ชัน
ข้อมูลทางพันธุกรรมไม่ได้ใช้โดยตรงจากดีเอ็นเอ ใช้กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) และการถอดรหัสเป็นกระบวนการที่รหัสนี้คัดลอกจาก DNA ไปเป็น RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) เมื่อคัดลอกแล้วจะสามารถอ่านและแสดงรหัสพันธุกรรมได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการแปล
การแปลเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ซับซ้อนมากด้วยหลายขั้นตอน ในที่สุดก็ได้โปรตีนหรือผลิตภัณฑ์อาร์เอ็นเอที่มีฟังก์ชันเฉพาะ
ประวัติศาสตร์
การค้นพบโครงสร้างของ DNA ส่วนใหญ่มาจากบุคคลสำคัญหลายคน รวมถึง Johann Friedrich Miescher ซึ่งเป็นคนแรกที่แยกโมเลกุล DNA เขาประสบความสำเร็จในการแยก "นิวเคลียส" ออกจากเซลล์ โดยสันนิษฐานว่าสารนี้อาจมีบทบาทสำคัญในการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ในปี 1944 Oswald Avery และเพื่อนร่วมงาน Collin Macleod และ Maclyn McCarty ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับหลักการเปลี่ยนแปลง พวกเขาแสดงให้เห็นว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมภายในเซลล์ Erwin Chargaff เสนอว่าฐานไนโตรเจนของนิวคลีโอไทด์เป็นแบบที่หน่วยกัวนีนจะเท่ากับไซโตซีนเสมอ และปริมาณของอะดีนีนจะเท่ากับไทมีน เขายังเสนอว่าการสร้าง DNA นั้นแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ สิ่งเหล่านี้กลายเป็นที่รู้จักในนาม "กฎของชาร์กัฟฟ์" โรซาลินด์ แฟรงคลิน ส่วนใหญ่รับผิดชอบในการวิจัยหลัก ซึ่งนำไปสู่การค้นพบโครงสร้างของดีเอ็นเอ เธอค้นพบโครงสร้างหลักการผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ งานส่วนใหญ่ของ Crick และ Watson ใช้งานวิจัยของเธอ ฟรานซิส คริกและเจมส์ วัตสันใช้ฟิล์มเอ็กซ์เรย์ผลึกศาสตร์จากแฟรงคลินและค้นพบรูปทรงเกลียวตลอดจนรูปแบบการทำซ้ำของเบสนิวคลีโอไทด์ จากข้อมูลนี้ พวกเขาได้สร้างแบบจำลองดีเอ็นเอเต็มรูปแบบ
ข้อควรพิจารณา
เมื่อคนส่วนใหญ่นึกถึง "การแสดงออกของยีน" พวกเขามักจะคิดในแง่ของลักษณะทางกายภาพ เช่น สีผมและสีตา ที่จริงแล้ว มันครอบคลุมทั้งการแต่งหน้าและการทำงานของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังเป็นวิธีการถ่ายทอดโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ เช่น โรคโลหิตจางชนิดเคียว ซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนเพียงตัวเดียว มีที่ใดก็ได้ตั้งแต่ 30,000 ถึง 40,000 ยีนในเซลล์หนึ่งเซลล์ของมนุษย์ ความยาวสามารถเปลี่ยนแปลงได้: ตั้งแต่ 1,000 คู่เบสไปจนถึงหลายแสน มีคู่เบสประมาณสามพันล้านคู่บนโมเลกุลของ DNA ของมนุษย์