DNA FORKLART: STRUKTUR OG FUNKSJON - GENETIKK

Hva er DNA og hvordan fungerer det?

DNA er kanskje det mest berømte biologiske molekylet; den er tilstede i alle livsformer på jorden. Men hva er DNA eller deoksyribonukleinsyre? Her dekker vi det viktigste.

Nesten hver celle i kroppen din inneholder DNA eller den genetiske koden som gjør deg du. DNA bærer instruksjonene for utvikling, vekst, reproduksjon og funksjon av alt liv.

Forskjeller i den genetiske koden er grunnen til at en person har blå øyne i stedet for brune, hvorfor noen mennesker er utsatt for visse sykdommer, hvorfor fugler bare har to vinger, og hvorfor sjiraffer har lange halser.

Utrolig nok, hvis alt DNA i menneskekroppen ble raket ut, ville det nå frem til solen og tilbake mer enn 300 ganger.

I denne artikkelen bryter vi ned det grunnleggende om DNA, hva det er laget av, og hvordan det fungerer.

Hva er DNA?

Kort sagt, DNA er et langt molekyl som inneholder hver persons unike genetiske kode. Den inneholder instruksjonene for å bygge proteinene som er essensielle for at kroppene våre skal fungere.

DNA-instruksjoner overføres fra foreldre til barn, med omtrent halvparten av barnets DNA som kommer fra faren og halvparten fra moren.

Struktur

DNAs dobbeltspiral.

DNA er et tostrenget molekyl som ser ut som vridd, og gir det en unik form referert til som den dobbelte helixen.

Hver av de to strengene er en lang sekvens av nukleotider eller individuelle enheter laget av:

et fosfatmolekyl
et sukkermolekyl kalt deoksyribose, som inneholder fem karbonatomer
en nitrogenholdig region

Det er fire typer nitrogenholdige regioner som kalles baser:

adenin (A)
cytosin (C)
guanin (G)
tymin (T)

Rekkefølgen på disse fire basene danner den genetiske koden, som er vår veiledning for livet.

Basene til de to DNA-strengene sitter sammen for å skape en stige-lignende form. Innenfor stigen holder A seg alltid til T, og G holder seg alltid til C for å skape "trinnene". Lengden på stigen er dannet av sukker- og fosfatgruppene.

Emballasje-DNA: Kromatin og kromosomer

Det komplette settet med kromosomer hos en menneskelig hann.
Bildekreditt: National Human Genome Research Institute

Det meste av DNA lever i kjernene til celler, og noen finnes i mitokondrier, som er kraftverkene til cellene.

Fordi vi har så mye DNA (2 meter i hver celle) og kjernene våre er så små, må DNA pakkes utrolig pent.

DNA-strenger sløyfes, vikles og pakkes rundt proteiner som kalles histoner. I denne kveilede tilstanden kalles det kromatin.

Kromatin kondenseres videre, gjennom en prosess som kalles supercoiling, og blir deretter pakket i strukturer som kalles kromosomer. Disse kromosomene danner den velkjente "X" -formen som vist på bildet ovenfor.

Hvert kromosom inneholder ett DNA-molekyl. Mennesker har 23 par kromosomer eller totalt 46 kromosomer. Interessant, fruktfluer har 8 kromosomer, og duer har 80.

Kromosom 1 er det største og inneholder rundt 8000 gener. Den minste er kromosom 21 med rundt 3000 gener.

Hva er et gen?

Hver DNA-lengde som koder for et spesifikt protein, kalles et gen. For eksempel koder ett gen for proteininsulinet, hormonet som hjelper til med å kontrollere nivået av sukker i blodet. Mennesker har rundt 20 000–30 000 gener, selv om estimatene varierer.

Genene våre utgjør bare rundt 3 prosent av DNA-et vårt, de resterende 97 prosent er mindre forstått. Det fremragende DNA antas å være involvert i å regulere transkripsjon og oversettelse.

Hvordan skaper DNA proteiner?

For at gener skal skape et protein, er det to hovedtrinn:

Transkripsjon: DNA-koden kopieres for å lage messenger RNA (mRNA). RNA er en kopi av DNA, men det er normalt enkeltstrenget. En annen forskjell er at RNA ikke inneholder basetymin (T), som erstattes av uracil (U).

Oversettelse: mRNA blir oversatt til aminosyrer ved overførings-RNA (tRNA).

mRNA leses i tre bokstaver kalt kodoner. Hver kodon koder for en spesifikk aminosyre eller byggestein i et protein. For eksempel koder kodonet GUG for aminosyren valin.

Det er 20 mulige aminosyrer.