OBJAŠNJENA DNA: STRUKTURA I FUNKCIJA - GENETIKA

Što je DNA i kako djeluje?

DNA je možda najpoznatija biološka molekula; prisutan je u svim oblicima života na zemlji. Ali što je DNA ili deoksiribonukleinska kiselina? Ovdje pokrivamo najvažnije.

Gotovo svaka stanica u vašem tijelu sadrži DNA ili genetski kod koji vas čini vas. DNA sadrži upute za razvoj, rast, razmnožavanje i funkcioniranje cjelokupnog života.

Razlike u genetskom kodu razlog su zbog kojeg jedna osoba ima plave oči, a ne smeđe, zašto su neki ljudi podložni određenim bolestima, zašto ptice imaju samo dva krila i zašto žirafe imaju duge vratove.

Nevjerojatno je da bi se sva DNK u ljudskom tijelu raspetljala, dosezala do sunca i natrag više od 300 puta.

U ovom članku raščlanjujemo osnove DNK, od čega je sačinjena i kako djeluje.

Što je DNA?

Ukratko, DNA je duga molekula koja sadrži jedinstveni genetski kod svake osobe. Sadrži upute za izgradnju bjelančevina koje su ključne za funkcioniranje našeg tijela.

Upute za DNK prenose se s roditelja na dijete, pri čemu otprilike polovica djetetove DNK potječe od oca, a polovica od majke.

Struktura

Dvostruka zavojnica DNA.

DNA je dvolančana molekula koja se čini uvrnutom, dajući joj jedinstveni oblik koji se naziva dvostruka zavojnica.

Svaki od dva lanca je dugački niz nukleotida ili pojedinačnih jedinica sastavljenih od:

molekulu fosfata
molekula šećera nazvana deoksiriboza, koja sadrži pet ugljika
regija koja sadrži dušik

Postoje četiri vrste regija koje sadrže dušik i koje se nazivaju baze:

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

Poredak ove četiri baze tvori genetski kod, koji je naša životna uputa.

Osnove dvaju lanaca DNA zalijepljene su da bi stvorile oblik poput ljestvice. Unutar ljestvice, A se uvijek drži T, a G uvijek drži C da stvori "prečke". Duljinu ljestava tvore skupine šećera i fosfata.

Pakiranje DNA: Kromatin i kromosomi

Kompletni skup kromosoma u ljudskog muškarca.
Zasluga za sliku: Nacionalni institut za istraživanje humanog genoma

Većina DNA živi u jezgrama stanica, a dio se nalazi u mitohondrijima, koji su moćne stanice.

Budući da imamo toliko DNK (2 metra u svakoj stanici) i naše su jezgre tako male, DNK mora biti nevjerojatno uredno upakirana.

Pramenovi DNA se petljaju, namotavaju i omotavaju oko proteina koji se nazivaju histoni. U ovom namotanom stanju naziva se kromatin.

Kromatin se dalje kondenzira, postupkom koji se naziva super namotavanjem, i zatim se pakira u strukture nazvane kromosomi. Ti kromosomi tvore poznati oblik "X" kako se vidi na gornjoj slici.

Svaki kromosom sadrži jednu molekulu DNA. Ljudi imaju 23 para kromosoma ili ukupno 46 kromosoma. Zanimljivo je da voćne muhe imaju 8 kromosoma, a golubovi 80.

Kromosom 1 je najveći i sadrži oko 8 000 gena. Najmanji je 21. kromosom s oko 3.000 gena.

Što je gen?

Svaka duljina DNA koja kodira određeni protein naziva se gen. Na primjer, jedan gen kodira proteinski inzulin, hormon koji pomaže u kontroli razine šećera u krvi. Ljudi imaju oko 20 000–30 000 gena, iako se procjene razlikuju.

Naši geni čine samo oko 3 posto naše DNK, preostalih 97 posto manje je razumljivo. Smatra se da je izvanredna DNA uključena u regulaciju transkripcije i prevođenja.

Kako DNA stvara proteine?

Dva su glavna koraka da bi geni stvorili protein:

Transkripcija: DNA kôd se kopira da bi se stvorila glasnička RNA (mRNA). RNA je kopija DNA, ali obično je jednolančana. Druga je razlika u tome što RNA ne sadrži bazu timin (T), koja je zamijenjena uracilom (U).

Prijevod: mRNA se prevodi u aminokiseline prijenosom RNA (tRNA).

mRNA se čita u odjeljcima od tri slova koji se nazivaju kodonima. Svaki kodon kodira određenu aminokiselinu ili građevni blok proteina. Na primjer, kodon GUG kodira aminokiselinu valin.

Postoji 20 mogućih aminokiselina.