Дезоксирибонуклеїнова кислота, або ДНК, - це молекула, яка містить генетичну інформацію в клітинах організму. Субодиниці ланцюга ДНК називаються нуклеотидами.
Особливості
Складається з п’ятивуглецевого цукру (дезоксирибози) фосфатної групи та азотистої основи, a нуклеотидні зв'язки з іншими нуклеотидами у повторюваній послідовності, утворюючи дуже довгі, безперервні ланцюг ДНК. Азотиста основа буде одного з чотирьох типів: гуанін (G), аденин (A), цитозин (C) або тимін (T).
Пов’язані водневими зв’язками, основи приєднуються один до одного певним чином: гуанін завжди повинен поєднуватися з цитозином, а аденін - завжди з тиміном. Вони називаються "парами основ" і з’єднуються, утворюючи такі конструкції, як сходинки на сходах. Таким чином, один ланцюг ДНК завжди доповнює другий, утворюючи подвійну спіраль.
Значимість
Послідовність зв'язків є генетичним кодом інструкцій, як план, який визначає, як організм буде створений, відремонтований або підтримуваний. Це називається експресією генів.
Ген - це генетично закодований сегмент ДНК, упакований разом у структури, які називаються хромосомами. Хромосоми знаходяться в ядрі кожної клітини.
Функція
Генетична інформація не використовується безпосередньо з ДНК. Використовується рибонуклеїнова кислота (РНК), а транскрипція - це процес, при якому цей код копіюється з ДНК в РНК (рибонуклеїнова кислота). Після його копіювання генетичний код можна прочитати та виразити. Процес називається перекладом.
Переклад включає дуже складний процес з багатьма етапами, в результаті чого отримують білок або РНК-продукт, який має певну функцію.
Історія
Відкриття структури ДНК багато в чому можна пояснити кільком ключовим особам, включаючи Йоганна Фрідріха Мішера, який першим виділив молекулу ДНК. Він успішно відокремив "нуклеїн" з клітин, припустивши, що речовина може відігравати значну роль у спадковості. У 1944 році Освальд Евері та його колеги Коллін Маклеод та Маклін Маккарті опублікували статтю про перетворюючий принцип. Вони продемонстрували, що ДНК є генетичним матеріалом всередині клітин. Ервін Чаргафф припустив, що азотисті основи нуклеотиду такі, що одиниці гуаніну завжди будуть рівні цитозину, а кількість аденина буде такою ж, як і тиміну. Він також висловив думку, що склад ДНК відрізняється від виду до виду. Вони стали відомими як "Правила Чаргафа". Розалінд Франклін значною мірою відповідає за ключові дослідження, що призвели до відкриття структури ДНК. Вона відкрила основну структуру за допомогою процесу, званого дифракцією рентгенівських променів. Більшість робіт Крика та Уотсона використовували її дослідження. Френсіс Крик та Джеймс Уотсон використовували рентгенівські кристалографічні плівки Франкліна і виявили спіральну форму, а також повторювані структури нуклеотидних основ. З цієї інформації вони побудували повномасштабні моделі ДНК.
Міркування
Коли більшість людей думає про "експресію генів", вони схильні мислити з точки зору фізичних рис характеру, таких як колір волосся та очей. Власне, він охоплює весь склад та функції організму. Це також спосіб передачі спадкових захворювань у людей, як серповидноклітинна анемія, яка спричинена мутацією одного гена. В одній клітині людини знаходиться від 30 000 до 40 000 генів. Довжина може варіюватися: від 1000 пар основ до сотень тисяч. На молекулі ДНК людини існує приблизно три мільярди пар основ.