Vi forklarer hva DNA er og hvorfor det er essensielt for livet. Struktur, DNA-replikasjon og forskjeller mellom DNA og RNA.
DNA har også en dobbel helixform, kveilet på seg selv.Hva er DNA?
DNA eller deoksyribonukleinsyre er en polymer avgjørende for liv, funnet i alle celler av levende vesener og inni det meste virus. Det er et komplekst, langt protein, i hvilket all genetisk informasjon til individet er lagret, det vil si instruksjonene for syntese av alle proteiner som utgjør dens organisme: det kan sies at den inneholder de molekylære instruksjonene for montering av et levende vesen.
De minste enhetene av slik genetisk informasjon kalles gener og de består av en spesifikk sekvens av nukleotider som utgjør DNA, og tillater også deres arvelige overføring, noe som er avgjørende for livets utvikling. Også i disse strukturer informasjon er også inneholdt om hvordan og når syntesen av de grunnleggende komponentene i cellene skal skje.
DNA er inneholdt i celler, enten spredt i hele cellene cytoplasma (når det gjelder organismer prokaryoter: bakterie og archaea) og eller innenfor cellekjernen (i tilfelle av eukaryoter: etasjer, dyr, sopp). For dens dekoding og bruk som en mal, kreves intervensjon av RNA eller ribonukleinsyre, som leser strukturen og bruker den som en mal, i en prosess som kalles transkripsjon/translasjon.
Det må sies at hvert individs DNA er unikt og annerledes, produktet av kombinasjonen av de genetiske kodene til foreldrene deres i en prosess som skjer tilfeldig. Dette, selvfølgelig, i organismer av seksuell reproduksjon, hvor hver stamfar bidrar med halvparten av genomet for å lage et nytt individ. I tilfelle av encellede organismer av aseksuell reproduksjon, den molekyl av DNA reproduserer seg selv i en prosess som kalles replikering.
Det genetiske innholdet i DNA er ekstremt verdifullt for livet, og til tross for dette er det mulig at det lider skade på grunn av kontakt med mutagener: ioniserende stråling, visse kjemiske elementer eller til og med noen medikamenter (som i tilfellet med kjemoterapi), som vil føre til transkripsjonsfeil under cellesyntese. Dette kan føre til sykdom og død av individet, eller også til arvelig overføring av defekte strukturer, som gir opphav til etterkommere med medfødte defekter.
DNA-struktur
DNA-molekylet er en lang rekke enheter kalt nukleotider, som igjen består av et sukkermolekyl (i dette tilfellet deoksyribose: C5H10O4), en nitrogenholdig base (som kan være adenin, guanin, cytosin eller tymin), og en gruppe fosfat som fungerer som en binding mellom nukleotider. Derfor skilles hvert nukleotid fra de andre i den nitrogenholdige basen det har, og at de alle sammen lager en kjede som kalles DNA-sekvens og som kan transkriberes ved å bruke initialen til hver base, for eksempel: ACTAGTCAGT...
DNA har også en dobbel helixform, kveilet om seg selv i tre forskjellige mønstre (kalt A, B og Z), i henhold til sekvensen, antall baser og spesifikk funksjon. Denne strukturen er produsert på grunn av foreningen av to tråder av nukleotider ved hjelp av hydrogenbindinger.
Replikering av DNA
Replikering er prosessen der et DNA-molekyl genererer to identiske med seg selv, og er nøkkelen i celle reproduksjon, siden alle cellene i kroppen må ha det samme eksakte genomet (som i ukjønnet reproduserende organismer, som praktisk talt er kloner av hverandre).
Prosessen består av separasjon av de to DNA-trådene, som hver vil fungere som en mal for å syntetisere en ny partner. Hvis alt går bra, vil det til slutt være to identiske molekyler av det opprinnelige DNA, begge i en dobbel helix. Derfor er replikering nøkkelen til arv.
Tre typer DNA-replikasjon antas:
- Halvkonservativ. Som beskrevet ovenfor skilles trådene og fra hver av de gamle syntetiseres en ny.
- Konservativ. Det ville skje hvis de to gamle trådene, etter å ha fungert som en mal, kom tilbake sammen med sin gamle partner og til slutt var det et helt nytt DNA-molekyl, ved siden av det gamle som ville bli rekonstituert.
- Dispersiv. Det ville skje hvis de resulterende heliksene var bygd opp av fragmenter av det gamle og nye DNA.
Forskjeller mellom DNA og RNA
DNAet og RNA de er kjeder av lignende nukleotider, men de skiller seg, som navnet indikerer, i typen sukker som er tilstede i strukturen deres: henholdsvis deoksyribose og ribose.
Videre er RNA nesten fire ganger større enn DNA, og består av en enkelt helix, i stedet for to. Denne forskjellen er selvsagt også funksjonell, siden DNA inneholder den genetiske malen og RNA er ansvarlig for å utføre eller transportere den.