ทำไม DNA เป็นพิมพ์เขียวของชีวิต?

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดขึ้นอยู่กับโปรตีนในการดำรงอยู่ของมัน ในสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก โปรตีนก่อตัวเป็นโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต แม้กระทั่งในพืช -- โดยที่ โครงสร้างถูกสร้างขึ้นจากน้ำตาลมากขึ้น - โปรตีนทำหน้าที่ที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถ มีชีวิต.

สิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทและแต่ละอวัยวะภายในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนถูกกำหนดโดยโปรตีนที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนประกอบ ดังนั้นอะไรก็ตามที่จัดกลุ่มโปรตีนในสิ่งมีชีวิตจะเป็นพิมพ์เขียวสำหรับการสร้างสิ่งมีชีวิตนั้น

ดังนั้น: พิมพ์เขียวของคำจำกัดความชีวิตคืออะไร? มันคือ ดีเอ็นเอ. DNA จัดทำพิมพ์เขียวทางชีววิทยาสำหรับข้อมูลสำหรับการสร้างโปรตีนทั้งหมดภายในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลก

เพื่อให้พิมพ์เขียวนิยามชีวิต เราต้องเริ่มด้วยโครงสร้างของพิมพ์เขียวนั้น ดีเอ็นเอเป็นโมเลกุลยาวสองเกลียวที่ประกอบด้วยสายโมเลกุลเดี่ยวสองสายพันรอบกันและกัน แต่ละเกลียวประกอบด้วยชุดของเบสที่เชื่อมต่อกันผ่านกระดูกสันหลังของโมเลกุลน้ำตาล

มีเบสที่แตกต่างกันสี่ชนิด: อะดีนีน กัวนีน ไซโตซีน และไทมีน พวกมันมักถูกเรียกง่ายๆ ด้วยอักษรย่อตัวแรก: A, G, C และ T

ลำดับของเบสเหล่านั้นบนสาย DNA เรียกว่าลำดับ ลำดับบนสาย DNA หนึ่งสายถูกจับคู่โดยลำดับที่เสริมกันบนสายตรงข้ามที่เข้าคู่กัน A จับคู่กับ T และ C จับคู่กับ G ดังนั้นเมื่อ DNA สายหนึ่งมี CAATGC อีกสายหนึ่งจะมี GTTACG

โมเลกุล DNA ที่มีเกลียวสองเส้นปกติพันรอบตัวเองในลักษณะที่ลำดับไม่สามารถเข้าถึงได้ นั่นคือฐานได้รับการปกป้องจากปฏิกิริยาเคมี ขั้นตอนแรกในการผลิตโปรตีนจาก DNA คือการแกะเกลียวคู่ โมเลกุลที่เรียกว่า RNA Polymerase จับ DNA ที่มีเกลียวคู่และแยกมันออกจากกันในจุดเดียว

จากนั้น "อ่าน" ฐานที่เปิดเผยและสร้างโมเลกุลที่มีสายยาวอีกตัวหนึ่งคือ RNA RNA นั้นคล้ายกับ DNA มาก ยกเว้นในสองสามประการ ประการแรกมันเป็นโมเลกุลที่มีสายเดี่ยว ประการที่สอง ใช้ยูราซิล U แทนไทมีน ที ดังนั้น RNA polymerase จึงสร้างสาย RNA ที่เสริม DNA ลำดับดีเอ็นเอของ CGGATACTA จะได้รับการถ่ายทอดเป็นสาย RNA ของ GCCUAUGAU เมื่อสร้างโปรตีน RNA ที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้เรียกว่า messenger RNA หรือ mRNA

แม้ว่ารายละเอียดจะแตกต่างกันไปตามสิ่งมีชีวิต แต่ขั้นตอนต่อไปโดยทั่วไปจะเหมือนกันสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด mRNA เชื่อมต่อกับ a ไรโบโซมซึ่งเป็นคอมเพล็กซ์ที่ทำหน้าที่เหมือนโรงงานผลิตโปรตีน ไรโบโซมตั้งค่าสายการประกอบซึ่งลำดับของ mRNA ถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่ก่อสร้างอื่นที่มีการรวมกรดอะมิโนเข้าด้วยกัน

โดยที่กระบวนการสร้าง mRNA เป็นรหัสแบบหนึ่งต่อหนึ่ง โดยที่หนึ่งเบสใน DNA นำไปสู่หนึ่งเบสใน RNA กระบวนการสร้างโปรตีนจะอ่านฐาน mRNA สามฐานในแต่ละครั้ง "รหัส" สามตัวอักษรใน mRNA อ้างถึงกรดอะมิโนจำเพาะ กรดอะมิโนเหล่านั้นเชื่อมต่อกันตามลำดับที่กำหนดโดย mRNA เพื่อสร้างโปรตีน

ดังนั้นลำดับจาก DNA จึงถูกถ่ายโอนไปยัง mRNA ซึ่งจะมีข้อมูลที่ใช้ในการสร้างโปรตีน มีสัญญาณที่ซับซ้อนมากที่กระตุ้นจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของกระบวนการสร้าง ทุกอย่างตั้งแต่ความรู้สึกของคุณไปจนถึงการย่อยอาหารของคุณจะถูกควบคุมโดยโปรตีนภายในเซลล์ของคุณ

เมื่อร่างกายของคุณต้องการโปรตีนจำเพาะมากหรือน้อย สัญญาณโมเลกุลต่างๆ จะปรับอัตราที่ข้อมูลจาก DNA ถูกใช้เพื่อสร้างโปรตีน ดังนั้น แม้ว่า DNA ไม่ได้ประกอบเป็นกระดูกของคุณหรือช่วยให้คุณวิ่ง แต่ก็มีข้อมูลทั้งหมดสำหรับการสร้างโปรตีนที่ทำหน้าที่เหล่านั้นให้กับคุณ ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าพิมพ์เขียวแห่งชีวิต