ДНК е може би най-известната биологична молекула; тя присъства във всички форми на живот на земята. Но какво е ДНК или дезоксирибонуклеинова киселина? Тук ние покриваме най-важното.
Почти всяка клетка в тялото ви съдържа ДНК или генетичния код, който ви прави. ДНК носи инструкции за развитието, растежа, възпроизводството и функционирането на целия живот.
Разликите в генетичния код са причината, поради която един човек има сини очи, а не кафяво, защо някои хора са податливи на определени болести, защо птиците имат само две крила и защо жирафите имат дълги шийки.
Удивително, ако цялата ДНК в човешкото тяло беше разкрита, тя ще достигне до слънцето и обратно повече от 300 пъти.
В тази статия ние разбиваме основите на ДНК, от какво се състои и как работи.
Какво представлява ДНК?
Накратко, ДНК е дълга молекула, която съдържа уникалния генетичен код на всеки човек. Той съдържа инструкциите за изграждане на протеините, които са от съществено значение за функционирането на нашите органи.
ДНК инструкциите се предават от родител на дете, като приблизително половината от ДНК на детето произлиза от бащата и половината от майката.
структура
ДНК е молекула с две нишки, която се появява усукана, давайки й уникална форма, наречена двойна спирала.
Всяка от двете нишки е дълга последователност от нуклеотиди или отделни единици, направени от:
- фосфатна молекула
- захарна молекула, наречена деоксирибоза, съдържаща пет въглерода
- съдържащ азот регион
Съществуват четири вида азот-съдържащи региони, наречени бази:
- аденин (А)
- цитозин (С)
- гуанин (G)
- тимин (Т)
Редът на тези четири бази формира генетичния код, който е нашата инструкция за живот.
Основите на двете направления на ДНК се залепват заедно, за да създадат подобна на стълба форма. В рамките на стълбата, А винаги се придържа към Т, а G винаги се придържа към С, за да създаде "стъпалата". Дължината на стълбата се формира от захарните и фосфатните групи.
Опаковка ДНК: Хроматин и хромозоми
Повечето ДНК живеят в ядрата на клетките, а някои се намират в митохондриите, които са мощностите на клетките.
Тъй като имаме толкова ДНК (2 метра във всяка клетка), а нашите ядра са толкова малки, ДНК трябва да бъде опакована невероятно спретнато.
Веригите от ДНК са навити, навити и обвити около протеини, наречени хистони. В това навито състояние се нарича хроматин.
Хроматинът се кондензира по-нататък, чрез процес, наречен супервисок, и след това се опакова в структури, наречени хромозоми. Тези хромозоми формират познатата "X" форма, както е показано на изображението по-горе.
Всяка хромозома съдържа една ДНК молекула. Хората имат 23 двойки хромозоми или общо 46 хромозоми. Интересното е, че плодовите мухи имат 8 хромозоми, а гълъбите 80.
Хромозомът 1 е най-големият и съдържа около 8000 гени. Най-малката е хромозома 21 с около 3 000 гени.
Какво представлява генът?
Всяка дължина на ДНК, която кодира определен протеин, се нарича ген. Например, един ген кодира протеиновия инсулин – хормона, който помага да се контролират нивата на захар в кръвта. Хората имат около 20 000-30 000 гени, въпреки че оценките варират.
Нашите гени представляват само около 3% от ДНК, а останалите 97% са по-малко разбрани. Изключителната ДНК се смята за включена в регулирането на транскрипцията и транслацията.
Как ДНК създава протеини?
За гените за създаване на протеин, има две основни стъпки:
Транскрипция: ДНК кодът се копира, за да се създаде месингова РНК (тРНК). РНК е копие на ДНК, но обикновено е единична верига. Друга разлика е, че РНК не съдържа основния тимин (Т), който се замества с урацил (U).
Превод: mRNA се транслира в аминокиселини чрез трансферна РНК (tPHK).
mRNA се чете в трибуквени секции, наречени кодони. Всеки кодон кодира специфична аминокиселина или изграждащ блок на протеин. Например, кодонът GUG кодира аминокиселината валин.
Има 20 възможни аминокиселини.
Какво представлява теломерът?
Теломерите са региони с повтарящи се нуклеотиди в края на хромозомите.
Те предпазват краищата на хромозомата от увреждане или свързване с други хромозоми.
Те са оприличени на пластмасовите върхове на обувките, които ги спрат да се разпадат.
Тъй като ние възраст, този защитен регион постоянно става по-малък. Всеки път, когато една клетка се дели и ДНК се възпроизвежда, теломерът става по-кратък.
Накратко
Хромозомите са плътно навити нишки на ДНК. Гените са секции от ДНК, които кодират отделни протеини.
По друг начин, ДНК е основният план за живота на земята и източникът на чудното разнообразие, което виждаме около нас.
