Vi forklarer, hvad DNA er, og hvorfor det er essentielt for livet. Struktur, DNA-replikation og forskelle mellem DNA og RNA.
DNA har også en dobbelt helix-form, snoet på sig selv.Hvad er DNA?
DNA eller deoxyribonukleinsyre er en polymer afgørende for liv, findes inde i alle celler af levende væsner og inde i de fleste virus. Det er et komplekst, langt protein, inde i hvilket al den genetiske information om individet er lagret, det vil sige instruktionerne til syntesen af alle proteiner som udgør dens organisme: man kan sige, at den indeholder de molekylære instruktioner til samling af et levende væsen.
De mindste enheder af sådan genetisk information kaldes gener og de består af en specifik sekvens af nukleotider, der udgør DNA, og tillader også deres arvelige overførsel, noget afgørende for livets udvikling. Også i disse strukturer Der er også indeholdt information om, hvordan og hvornår syntesen af de grundlæggende komponenter i cellerne skal finde sted.
DNA er indeholdt i celler, enten spredt i deres cytoplasma (i tilfælde af organismer prokaryoter: bakterie og archaea) og eller inden for cellekerne (i tilfælde af eukaryoter: gulve, dyr, svampe). For dets afkodning og brug som skabelon kræves indgreb af RNA eller ribonukleinsyre, som aflæser strukturen og bruger den som skabelon, i en proces kaldet transkription/translation.
Det skal siges, at hvert individs DNA er unikt og anderledes, produktet af kombinationen af deres forældres genetiske koder i en proces, der sker tilfældigt. Dette selvfølgelig i organismerne af seksuel reproduktion, hvor hver stamfader bidrager med halvdelen af sit genom til at skabe et nyt individ. I tilfælde af encellede organismer af aseksuel reproduktion, det molekyle af DNA reproducerer sig selv i en proces kaldet replikation.
Det genetiske indhold af DNA er ekstremt værdifuldt for livet, og på trods af dette er det muligt, at det lider skade på grund af kontakt med mutagener: ioniserende stråling, visse kemiske elementer eller endda nogle lægemidler (som i tilfældet med kemoterapi), som ville føre til transkriptionsfejl under cellesyntese. Dette kan føre til sygdom og død af individet, eller også til arvelig overførsel af defekte strukturer, der giver anledning til efterkommere med medfødte defekter.
DNA struktur
DNA-molekylet er en lang række enheder kaldet nukleotider, som igen består af et sukkermolekyle (i dette tilfælde deoxyribose: C5H10O4), en nitrogenholdig base (som kan være adenin, guanin, cytosin eller thymin) og en gruppe fosfat, der fungerer som en binding mellem nukleotider. Derfor adskilles hvert nukleotid fra de andre i den nitrogenholdige base, det besidder, og at de tilsammen danner en kæde kaldet DNA-sekvens og det kan transskriberes ved hjælp af initialen på hver base, for eksempel: ACTAGTCAGT...
DNA har også en dobbelt helixform, viklet om sig selv i tre forskellige mønstre (kaldet A, B og Z), i henhold til dets sekvens, antal baser og specifikke funktion. Denne struktur er produceret på grund af foreningen af to strenge af nukleotider ved hjælp af hydrogenbindinger.
Replikation af DNA
Replikation er den proces, hvorved et DNA-molekyle genererer to identiske med sig selv, og er nøglen i celle reproduktion, da alle kroppens celler skal have det samme nøjagtige genom (som i ukønnet reproducerende organismer, som praktisk talt er kloner af hinanden).
Processen består af adskillelse af de to DNA-strenge, som hver vil fungere som en skabelon til at syntetisere en ny partner. Hvis alt går vel, vil der i sidste ende være to identiske molekyler af det oprindelige DNA, begge i en dobbelt helix. Derfor er replikering nøglen til arv.
Der antages tre typer DNA-replikation:
- Semikonservativ. Som beskrevet ovenfor adskilles strengene, og fra hver af de gamle syntetiseres en ny.
- Konservativ. Det ville ske, hvis de to gamle strenge, efter at have tjent som skabelon, kom tilbage sammen med deres gamle partner, og i sidste ende var der et helt nyt DNA-molekyle, ved siden af det gamle, der ville blive rekonstitueret.
- Dispersiv. Det ville ske, hvis de resulterende helixer bestod af fragmenter af det gamle og det nye DNA.
Forskelle mellem DNA og RNA
DNA'et og RNA de er kæder af lignende nukleotider, men de adskiller sig, som deres navn indikerer, i den type sukker, der er til stede i deres struktur: henholdsvis deoxyribose og ribose.
Desuden er RNA næsten fire gange større end DNA og består af en enkelt helix i stedet for to. Denne skelnen er naturligvis også funktionel, da DNA indeholder den genetiske skabelon, og RNA er ansvarlig for at udføre eller transportere den.