Значення ДНК у клітині людини

Визнання того, що ДНК несе інформаційний план для всіх живих організмів та механізмів що перетворює ДНК-код у речі життя, є одним із найбільших відкриттів сучасності наук. Починаючи від найпростіших мікроорганізмів і закінчуючи гігантськими деревами та тваринами, які населяють Землю, всі вони покладаються на ДНК для свого існування. Використовуючи набагато менше біологічних "літер", ніж 26-літерний англійський алфавіт, ДНК викладає інструкції щодо того, як організми живуть, розмножуються, метаболізуються, дозрівають і врешті-решт гинуть.

ДНК - це складна, довголанцюгова молекула, яка кодує генетичні особливості живого організму. У більшості рослин і тварин ДНК упаковується з рибонуклеїновою кислотою та білками в компактні структури, які називаються хромосомами, що знаходяться в ядрі клітини. Майже всі клітини людини мають 23 пари хромосом, по одному набору від кожного з батьків. Розділи ДНК, звані генами, опосередковано кодують білки, які надають структуру та функцію людським тілам. Вибір того, які гени працюють у яких клітинах, визначає тип клітини: мозок, печінка, шкіра та всі інші.

При статевому розмноженні люди створюють спеціальні клітини, звані гаметами, які містять лише один набір з 23 хромосом. Під час запліднення ДНК батька об’єднується з ДНК матері, створюючи новий, унікальний набір з 46 хромосом. Так риси предка передаються нащадкам. Одна конкретна хромосома гамети визначає стать потомства. Ця хромосома може бути X або Y: два X створюють самку, тоді як XY виробляє самця. Коли запліднена яйцеклітина починає ділитися, різні гени контролюють, як клітини диференціюються одна від одної, створюючи різні тканини, органи та системи людини.

ДНК кодує всі клітинні білки, які роблять життя можливим. Клітина транскрибує ДНК у РНК, яку потім перетворює у білки. Сюди входять ферменти, гормони та структурні білки, необхідні кожній клітині. Складні петлі біохімічного зворотного зв'язку визначають, які гени ДНК експресуються. За допомогою клітинних біохімічних шляхів гени контролюють форму носа та розмір вух. Якщо ген неправильно кодований, скажімо через мутацію молекули ДНК, ви можете страждати вродженими вадами, такими як розщеплення піднебіння, або генетичними захворюваннями, включаючи муковісцидоз та синдром Дауна.

ДНК необхідна для життя людської клітини, проте вона може фрагментуватися, що призводить до загибелі клітини. Наука до кінця не розгадала цю таємницю - вчені не знають, чи запрограмована ДНК на самознищення. Тридцять сім генів нехромосомної ДНК знаходяться в мітохондріях людини, електростанціях клітини. Ця ДНК кодує важливі молекули РНК, деякі з яких виробляють ферменти, необхідні для метаболізму. Мутації мітохондріальної ДНК можуть призвести до смерті новонароджених. Не всі мутації погані - еволюція - це, по суті, довга історія корисних мутацій ДНК, які перетворили найпростіший одноклітинний організм на вищі форми життя, включаючи людей.