ОБЈАШЊЕНА ДНК: СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈА - ГЕНЕТИКА

Шта је ДНК и како делује?

ДНК је можда најпознатији биолошки молекул; присутан је у свим облицима живота на земљи. Али шта је ДНК или деоксирибонуклеинска киселина? Овде покривамо оно основно.

Практично свака ћелија вашег тела садржи ДНК или генетски код који вас чини ти. ДНК садржи упутства за развој, раст, размножавање и функционисање читавог живота.

Разлике у генетском коду разлог су због којег једна особа има плаве очи, а не смеђе, зашто су неки људи подложни одређеним болестима, зашто птице имају само два крила и зашто жирафе имају дуге вратове.

Невероватно, да се сва ДНК у људском телу размрсила, доспела би до сунца и назад више од 300 пута.

У овом чланку разлажемо основе ДНК, од чега је сачињена и како функционише.

Шта је ДНК?

Укратко, ДНК је дугачки молекул који садржи јединствени генетски код сваке особе. Садржи упутства за изградњу протеина који су неопходни за наше тело.

ДНК упутства се преносе са родитеља на дете, при чему отприлике половина дететове ДНК потиче од оца, а половина од мајке.

Структура

Двострука завојница ДНК.

ДНК је дволанчани молекул који изгледа увијено, дајући му јединствени облик који се назива двострука спирала.

Сваки од два ланца је дугачак низ нуклеотида или појединачних целина направљених од:

молекул фосфата
молекул шећера назван деоксирибоза, који садржи пет угљеника
регион који садржи азот

Постоје четири врсте региона који садрже азот, а зову се базе:

аденин (А)
цитозин (Ц)
гванин (Г)
тимин (Т)

Редослед ове четири базе чини генетски код, који је наше упутство за живот.

Основе два ланца ДНК су залепљене заједно да би створиле облик налик мердевинама. Унутар лествице, А се увек држи Т, а Г увек држи Ц да створи „степенице“. Дужину лествице чине групе шећера и фосфата.

ДНК паковања: Хроматин и хромозоми

Комплетан сет хромозома код мушкарца.
Кредит за слику: Национални институт за истраживање хуманог генома

Већина ДНК живи у језгрима ћелија, а неке се налазе у митохондријима, који су моћне ћелије.

Будући да имамо толико ДНК (2 метра у свакој ћелији) и наша језгра су тако мала, ДНК мора бити невероватно уредно упакована.

Праменови ДНК се петљају, намотавају и омотавају око протеина који се називају хистони. У овом намотаном стању назива се хроматин.

Хроматин се даље кондензује, поступком који се назива супер намотавање, и затим се пакује у структуре зване хромозоми. Ови хромозоми формирају познати облик „Кс“ како се види на горњој слици.

Сваки хромозом садржи један молекул ДНК. Људи имају 23 пара хромозома или укупно 46 хромозома. Занимљиво је да воћне муве имају 8 хромозома, а голубови 80.

Хромозом 1 је највећи и садржи око 8.000 гена. Најмањи је хромозом 21 са око 3.000 гена.

Шта је ген?

Свака дужина ДНК која кодира одређени протеин назива се ген. На пример, један ген кодира протеин протеин, хормон који помаже у контроли нивоа шећера у крви. Људи имају око 20 000–30 000 гена, иако се процене разликују.

Наши гени чине само око 3 процента наше ДНК, преосталих 97 процената је мање добро разумљиво. Сматра се да је изванредна ДНК укључена у регулисање транскрипције и превођења.

Како ДНК ствара протеине?

Да би гени створили протеин, постоје два главна корака:

Транскрипција: ДНК код се копира да би се створила мессенгер РНА (мРНА). РНК је копија ДНК, али је обично једноланчана. Друга разлика је у томе што РНК не садржи базни тимин (Т), који је замењен урацилом (У).

Превод: мРНК се преводи у аминокиселине преносом РНК (тРНК).

мРНА се чита у одељцима од три слова која се називају кодонима. Сваки кодон кодира одређену аминокиселину или градивни блок протеина. На пример, кодон ГУГ кодира аминокиселину валин.

Постоји 20 могућих аминокиселина.