RAZLOŽENA DNK: STRUKTURA IN DELOVANJE - GENETIKE

Kaj je DNA in kako deluje?

DNK je morda najbolj znana biološka molekula; prisoten je v vseh oblikah življenja na zemlji. Kaj pa je DNA ali deoksiribonukleinska kislina? Tu pokrivamo bistveno.

Skoraj vsaka celica v vašem telesu vsebuje DNA ali genetsko kodo, ki vas naredi ti. DNK vsebuje navodila za razvoj, rast, razmnoževanje in delovanje vsega življenja.

Razlike v genetski kodi so razlog, zakaj ima ena oseba modre oči in ne rjave, zakaj so nekateri ljudje dovzetni za določene bolezni, zakaj imajo ptice le dve krili in zakaj imajo žirafe dolge vratove.

Neverjetno, če bi se razpletla vsa DNK v človeškem telesu, bi segala do sonca in nazaj več kot 300-krat.

V tem članku razčlenjujemo osnove DNK, iz česa je sestavljena in kako deluje.

Kaj je DNK?

Skratka, DNA je dolga molekula, ki vsebuje edinstveno genetsko kodo vsake osebe. Vsebuje navodila za gradnjo beljakovin, ki so bistvenega pomena za delovanje našega telesa.

Navodila za DNK se prenašajo od staršev do otrok, pri čemer približno polovica otrokove DNK izvira od očeta, polovica pa od matere.

Struktura

Dvojna vijačnica DNA.

DNA je dvoverižna molekula, ki se zdi zvita in ji daje edinstveno obliko, imenovano dvojna vijačnica.

Vsak od obeh verig je dolgo zaporedje nukleotidov ali posameznih enot, sestavljenih iz:

molekulo fosfata
molekula sladkorja, imenovana deoksiriboza, ki vsebuje pet ogljikov
območje, ki vsebuje dušik

Obstajajo štiri vrste regij, ki vsebujejo dušik, imenovane baze:

adenin (A)
citozin (C)
gvanin (G)
timin (T)

Vrstni red teh štirih osnov tvori genetsko kodo, ki je naša življenjska navodila.

Osnovi obeh verig DNK se zlepijo, da ustvarijo lestev podobno obliko. Znotraj lestve se A vedno drži T, G pa vedno C, da ustvari "stopnice". Dolžino lestve tvorijo sladkorna in fosfatna skupina.

Embalažna DNA: Kromatin in kromosomi

Popoln komplet kromosomov pri človeškem moškem.
Zasluga za podobo: Nacionalni inštitut za raziskave človeškega genoma

Večina DNA živi v jedrih celic, nekaj pa jih najdemo v mitohondrijih, ki so moči celic.

Ker imamo toliko DNK (2 metra v vsaki celici) in so naša jedra tako majhna, moramo DNK pakirati neverjetno lepo.

Verige DNA se zavijejo, zvijejo in ovijejo okoli beljakovin, imenovanih histoni. V tem zvitem stanju se imenuje kromatin.

Kromatin se nadalje kondenzira s postopkom, imenovanim super navitje, in nato zapakira v strukture, imenovane kromosomi. Ti kromosomi tvorijo znano obliko "X", kot je razvidno iz zgornje slike.

Vsak kromosom vsebuje eno molekulo DNA. Ljudje imamo 23 parov kromosomov ali skupaj 46 kromosomov. Zanimivo je, da imajo sadne muhe 8 kromosomov, golobi pa 80.

Kromosom 1 je največji in vsebuje okoli 8000 genov. Najmanjši je 21. kromosom z okoli 3000 geni.

Kaj je gen?

Vsaka dolžina DNK, ki kodira določeno beljakovino, se imenuje gen. Na primer, en gen kodira beljakovinski inzulin, hormon, ki pomaga nadzorovati raven sladkorja v krvi. Ljudje imajo okoli 20.000–30.000 genov, čeprav se ocene razlikujejo.

Naši geni predstavljajo le približno 3 odstotke naše DNK, preostalih 97 odstotkov je manj razumljivih. Izjemna DNA naj bi sodelovala pri uravnavanju transkripcije in prevajanja.

Kako DNK ustvarja beljakovine?

Za gene, da ustvarijo beljakovine, obstajata dva glavna koraka:

Transkripcija: Koda DNA se kopira, da se ustvari messenger RNA (mRNA). RNA je kopija DNK, vendar je običajno enoverižna. Druga razlika je v tem, da RNA ne vsebuje osnovnega timina (T), ki ga nadomesti uracil (U).

Prevod: mRNA se s prenosom RNA (tRNA) pretvori v aminokisline.

mRNA beremo v tričrkovnih odsekih, imenovanih kodoni. Vsak kodon kodira določeno aminokislino ali gradnik proteina. Na primer, kodonska GUG kodira aminokislinski valin.

Obstaja 20 možnih aminokislin.