DNA selitetty ja tutkittu

Sisältö

• Tietoja DNA: sta
• DNA: n terveys, sairaudet ja ikääntyminen
• Laaja genomisi
• DNA-vauriot ja mutaatiot
• DNA ja ikääntyminen
• Mistä DNA on tehty?
• Miltä DNA näyttää?
• Mitä DNA tekee?
• DNA auttaa kehoasi kasvamaan
• Kuinka pääset DNA-koodista proteiiniksi?
• Mistä DNA löytyy?
• Eukaryoottiset solut
• Prokaryoottiset solut
• Mitä tapahtuu, kun solusi jakautuvat?
• Ottaa mukaan

Miksi DNA on niin tärkeä? Yksinkertaisesti sanottuna DNA sisältää elämän kannalta tarpeelliset ohjeet.

DNA: n koodi antaa ohjeita siitä, kuinka tehdä proteiineja, jotka ovat elintärkeitä kasvumme, kehityksemme ja yleisen terveytemme kannalta.

Tietoja DNA: sta

DNA tarkoittaa deoksiribonukleiinihappoa. Se koostuu yksiköistä biologisia rakennuspalikoita, joita kutsutaan nukleotideiksi.

DNA on elintärkeä molekyyli paitsi ihmisille, myös useimmille muille organismeille. DNA sisältää perinnöllisen materiaalimme ja geenimme - se tekee meistä ainutlaatuisia.

Mutta mitä DNA todella tekee tehdä? Jatka lukemista saadaksesi lisätietoja DNA: n rakenteesta, mitä se tekee ja miksi se on niin tärkeää.

DNA: n terveys, sairaudet ja ikääntyminen

Laaja genomisi

DNA: n täydellistä sarjaa kutsutaan genomiksi. Se sisältää 3 miljardia emästä, 20000 geeniä ja 23 kromosomiparia!

Perit puolet DNA: stasi isältäsi ja puolet äidiltäsi. Tämä DNA on peräisin siittiöistä ja vastaavasti munasoluista.

Geenit muodostavat todella vähän genomistasi - vain 1 prosentin. Loput 99 prosenttia auttaa säätelemään asioita, kuten milloin, miten ja missä määrin proteiineja tuotetaan.

Tutkijat oppivat yhä enemmän tästä "koodaamattomasta" DNA: sta.

DNA-vauriot ja mutaatiot

DNA-koodi on altis vahingoittumiselle. Itse asiassa arvioidaan, että kymmeniä tuhansia DNA-vaurioita tapahtuu joka päivä kussakin soluissamme. Vahinkoja voi aiheutua esimerkiksi virheistä DNA-replikaatiossa, vapaista radikaaleista ja altistumisesta UV-säteilylle.

Mutta älä koskaan pelkää! Soluissasi on erikoistuneita proteiineja, jotka pystyvät havaitsemaan ja korjaamaan monia DNA-vaurioita. Itse asiassa on vähintään viisi suurta DNA-korjausreittiä.

Mutaatiot ovat muutoksia DNA-sekvenssissä. Ne voivat joskus olla huonoja. Tämä johtuu siitä, että DNA-koodin muutoksella voi olla loppupään vaikutus proteiinin valmistustapaan.

Jos proteiini ei toimi kunnolla, seurauksena voi olla sairaus. Joitakin esimerkkejä sairauksista, joita esiintyy yhden geenin mutaatioiden takia, ovat kystinen fibroosi ja sirppisoluanemia.

Mutaatiot voivat myös johtaa syövän kehittymiseen. Esimerkiksi, jos solukasvuun osallistuvia proteiineja koodaavat geenit mutatoituvat, solut voivat kasvaa ja jakautua hallitsemattomasti. Jotkut syöpää aiheuttavat mutaatiot voidaan periä, kun taas toiset voidaan hankkia altistamalla syöpää aiheuttaville aineille, kuten UV-säteilylle, kemikaaleille tai tupakansavulle.

Mutta kaikki mutaatiot eivät ole huonoja. Hankimme niitä koko ajan. Jotkut ovat vaarattomia, kun taas toiset edistävät monimuotoisuutta lajina.

Muutoksia, joita esiintyy yli prosentissa väestöstä, kutsutaan polymorfismeiksi. Esimerkkejä joistakin polymorfismeista ovat hiusten ja silmien väri.

DNA ja ikääntyminen

Uskotaan, että korjaamattomat DNA-vauriot voivat kertyä iän myötä, mikä auttaa ajamaan ikääntymistä. Mitkä tekijät voivat vaikuttaa tähän?

Jotain, jolla voi olla suuri merkitys ikääntymiseen liittyvissä DNA-vaurioissa, on vapaiden radikaalien aiheuttama vahinko. Tämä yksi vahinkomekanismi ei kuitenkaan välttämättä riitä selittämään ikääntymisprosessia. Mukana voi olla myös useita tekijöitä.

Yksi syy siihen, miksi DNA-vauriot kertyvät iän myötä, perustuu evoluutioon. Uskotaan, että DNA-vauriot korjautuvat uskollisemmin, kun olemme lisääntymisikä ja saamme lapsia. Kun olemme kuluneet lisääntymisvuotemme huippuajoista, korjausprosessi luonnollisesti heikkenee.

Toinen osa ikääntymiseen mahdollisesti liittyvää DNA: ta ovat telomeerejä. Telomeerit ovat toistuvien DNA-sekvenssien jaksoja, jotka löytyvät kromosomiesi päistä. Ne auttavat suojaamaan DNA: ta vaurioilta, mutta ne myös lyhenevät jokaisella DNA-replikaatiokierroksella.

Telomeerien lyhentäminen on liitetty ikääntymisprosessiin. On myös havaittu, että jotkut elämäntavatekijät, kuten liikalihavuus, tupakansavulle altistuminen ja psykologinen stressi, voivat vaikuttaa telomeerien lyhenemiseen.

Ehkä terveellisten elämäntapavalintojen tekeminen, kuten terveellisen painon ylläpito, stressin hallinta ja tupakoimattomuus, voivat hidastaa telomeerien lyhenemistä? Tämä kysymys kiinnostaa edelleen tutkijoita.

Mistä DNA on tehty?

DNA-molekyyli koostuu nukleotideista. Jokainen nukleotidi sisältää kolme erilaista komponenttia - sokerin, fosfaattiryhmän ja typpiemäksen.

DNA: n sokeria kutsutaan 2'-deoksiriboosiksi. Nämä sokerimolekyylit vuorottelevat fosfaattiryhmien kanssa muodostaen DNA-juosteen "selkärangan".

Jokaisella nukleotidin sokerilla on typpiemäs. DNA: sta löytyy neljä erityyppistä typpiemästä. Ne sisältävät:

• adeniini (A)
• sytosiini (C)
• guaniini (G)
• tymiini (T)

Miltä DNA näyttää?

Molemmat DNA-säikeet muodostavat kolmiulotteisen rakenteen, jota kutsutaan kaksoiskierrokseksi. Kuvitettuna se näyttää vähän kuin tikkaat, jotka on kierretty kierteeksi, jossa pohjaparit ovat pylväät ja sokerifosfaattirungot ovat jalat.

Lisäksi on syytä huomata, että eukaryoottisolujen ytimen DNA on lineaarinen, mikä tarkoittaa, että kunkin juosteen päät ovat vapaat. Prokaryoottisolussa DNA muodostaa pyöreän rakenteen.

Mitä DNA tekee?

DNA auttaa kehoasi kasvamaan

DNA sisältää ohjeet, jotka ovat välttämättömiä organismin - esimerkiksi sinä, lintu tai kasvi - kasvulle, kehitykselle ja lisääntymiselle. Nämä ohjeet tallennetaan nukleotidiemäsparien sekvenssiin.

Solusi lukevat tämän koodin kolme emästä kerrallaan kasvun ja selviytymisen kannalta välttämättömien proteiinien tuottamiseksi. DNA-sekvenssiä, joka sisältää tiedot proteiinin valmistamiseksi, kutsutaan geeniksi.

Jokainen kolmen emäksen ryhmä vastaa spesifisiä aminohappoja, jotka ovat proteiinien rakennuspalikoita. Esimerkiksi emäsparit T-G-G määrittelevät aminohappotryptofaanin, kun taas emäsparit G-G-C määrittävät aminohappoglysiinin.

Jotkut yhdistelmät, kuten T-A-A, T-A-G ja T-G-A, osoittavat myös proteiinisekvenssin lopun. Tämä kertoo solulle, ettei se lisää enää aminohappoja proteiiniin.

Proteiinit koostuvat erilaisista aminohappoyhdistelmistä. Kun ne asetetaan yhteen oikeassa järjestyksessä, jokaisella proteiinilla on ainutlaatuinen rakenne ja toiminta kehossasi.

Kuinka pääset DNA-koodista proteiiniksi?

Toistaiseksi olemme oppineet, että DNA sisältää koodin, joka antaa solulle tietoa proteiinien valmistamisesta. Mutta mitä tapahtuu välillä? Yksinkertaisesti sanottuna tämä tapahtuu kaksivaiheisella prosessilla:

Ensinnäkin kaksi DNA-säiettä hajoavat toisistaan. Sitten erityiset proteiinit ytimessä lukevat emäsparit DNA-juosteessa välituotemolekyylin luomiseksi.

Tätä prosessia kutsutaan transkriptioksi ja luotua molekyyliä kutsutaan Messenger RNA: ksi (mRNA). mRNA on toinen nukleiinihappotyyppi ja se tekee juuri sen, mitä sen nimi tarkoittaa. Se kulkee ytimen ulkopuolella ja toimii viestinä solukoneistolle, joka rakentaa proteiineja.

Toisessa vaiheessa solun erikoistuneet komponentit lukevat mRNA: n sanoman kolme emäsparia kerrallaan ja pyrkivät kokoamaan proteiinin, aminohapon aminohapon mukaan. Tätä prosessia kutsutaan käännökseksi.

Mistä DNA löytyy?

Vastaus tähän kysymykseen voi riippua organismin tyypistä, josta puhut. Soluja on kahta tyyppiä - eukaryoottinen ja prokaryoottinen.

Ihmisille DNA on jokaisessa solussa.

Eukaryoottiset solut

Ihmisillä ja monilla muilla organismeilla on eukaryoottisoluja. Tämä tarkoittaa, että niiden soluilla on membraaniin sitoutunut ydin ja useita muita kalvoon sitoutuneita rakenteita, joita kutsutaan organelleiksi.

Eukaryoottisolussa DNA on ytimen sisällä. Pieni määrä DNA: ta löytyy myös mitokondrioiden nimisistä organelleista, jotka ovat solun voimalaitoksia.

Koska ytimen sisällä on rajoitetusti tilaa, DNA on pakattava tiiviisti. Pakkauksessa on useita eri vaiheita, mutta lopputuotteet ovat rakenteita, joita kutsumme kromosomeiksi.

Prokaryoottiset solut

Bakteerit, kuten bakteerit, ovat prokaryoottisia soluja. Näillä soluilla ei ole ydintä tai organelleja. Prokaryoottisoluissa DNA löytyy tiiviisti kelautuneena solun keskeltä.

Mitä tapahtuu, kun solusi jakautuvat?

Kehosi solut jakautuvat normaalina osana kasvua ja kehitystä. Kun näin tapahtuu, jokaisella uudella solulla on oltava täydellinen kopio DNA: sta.

Tämän saavuttamiseksi DNA: n täytyy käydä läpi prosessi, jota kutsutaan replikaatioksi. Kun tämä tapahtuu, kaksi DNA-säiettä hajoavat toisistaan. Sitten erikoistuneet soluproteiinit käyttävät kutakin juosetta templaattina uuden DNA-juosteen valmistamiseksi.

Kun replikaatio on valmis, on kaksi kaksijuosteista DNA-molekyyliä. Yksi sarja menee jokaiseen uuteen soluun, kun jakaminen on valmis.

Ottaa mukaan

DNA on kasvun, lisääntymisen ja terveyden kannalta keskeinen tekijä. Se sisältää tarvittavat ohjeet soluillesi tuottamaan proteiineja, jotka vaikuttavat moniin erilaisiin prosesseihin ja toimintoihin kehossasi.

Koska DNA on niin tärkeä, vauriot tai mutaatiot voivat joskus edistää sairauden kehittymistä. On kuitenkin myös tärkeää muistaa, että mutaatiot voivat olla hyödyllisiä ja myötävaikuttaa myös monimuotoisuuteen.