Vad är DNA och hur fungerar det?
DNA är kanske den mest kända biologiska molekylen; den finns i alla former av liv på jorden. Men vad är DNA eller deoxiribonukleinsyra? Här täcker vi det väsentliga.
Praktiskt taget alla celler i din kropp innehåller DNA eller den genetiska kod som gör dig du. DNA bär instruktionerna för utveckling, tillväxt, reproduktion och funktion av allt liv.
Skillnader i den genetiska koden är anledningen till att en person har blå ögon snarare än brun, varför vissa människor är mottagliga för vissa sjukdomar, varför fåglar bara har två vingar och varför giraffer har långa halsar.
Otroligt nog, om allt DNA i människokroppen upptäcktes skulle det nå fram till solen och tillbaka mer än 300 gånger.
I den här artikeln bryter vi ner grunderna i DNA, vad det består av och hur det fungerar.
Vad är DNA?
Kort sagt, DNA är en lång molekyl som innehåller varje persons unika genetiska kod. Den innehåller instruktionerna för att bygga de proteiner som är nödvändiga för att våra kroppar ska fungera.
DNA-instruktioner skickas från förälder till barn, med ungefär hälften av barnets DNA härstammar från fadern och hälften från modern.
Strukturera
DNA är en tvåsträngad molekyl som verkar vriden, vilket ger den en unik form som kallas den dubbla spiralen.
Var och en av de två strängarna är en lång sekvens av nukleotider eller enskilda enheter gjorda av:
- en fosfatmolekyl
- en sockermolekyl som kallas deoxiribos, som innehåller fem kol
- en kväveinnehållande region
Det finns fyra typer av kväveinnehållande regioner som kallas baser:
- adenin (A)
- cytosin (C)
- guanin (G)
- tymin (T)
Ordningen på dessa fyra baser utgör den genetiska koden, som är våra instruktioner för livet.
Baserna på de två DNA-trådarna sitter fast för att skapa en stege-liknande form. Inom stegen håller A sig alltid vid T och G håller alltid fast vid C för att skapa "steg". Stegens längd bildas av socker- och fosfatgrupperna.
Förpacknings-DNA: kromatin och kromosomer
Bildkredit: National Human Genome Research Institute
Det mesta DNA lever i cellkärnorna och en del finns i mitokondrier, som är cellernas kraftverk.
Eftersom vi har så mycket DNA (2 meter i varje cell) och våra kärnor är så små, måste DNA förpackas otroligt snyggt.
Strängar av DNA slingas, lindas och lindas runt proteiner som kallas histoner. I detta lindade tillstånd kallas det kromatin.
Kromatin kondenseras ytterligare genom en process som kallas supercoiling och förpackas sedan i strukturer som kallas kromosomer. Dessa kromosomer bildar den välbekanta "X" -formen som visas i bilden ovan.
Varje kromosom innehåller en DNA-molekyl. Människor har 23 par kromosomer eller 46 kromosomer totalt. Intressant är att fruktflugor har 8 kromosomer och duvor har 80.
Kromosom 1 är den största och innehåller cirka 8000 gener. Den minsta är kromosom 21 med cirka 3000 gener.
Vad är en gen?
Varje längd av DNA som kodar för ett specifikt protein kallas en gen. Till exempel kodar en gen för proteininsulinet, hormonet som hjälper till att kontrollera nivåerna av socker i blodet. Människor har cirka 20 000–30 000 gener, även om uppskattningarna varierar.
Våra gener står bara för cirka 3 procent av vårt DNA, de återstående 97 procent är mindre väl förstådda. Det enastående DNAet anses vara involverat i regleringen av transkription och översättning.
Hur skapar DNA proteiner?
För att gener ska skapa ett protein finns det två huvudsteg:
Transkription: DNA-koden kopieras för att skapa messenger-RNA (mRNA). RNA är en kopia av DNA, men det är normalt enkelsträngat. En annan skillnad är att RNA inte innehåller bastymin (T), som ersätts av uracil (U).
Översättning: mRNA översätts till aminosyror genom överförings-RNA (tRNA).
mRNA läses i tre bokstäver som kallas kodoner. Varje kodon kodar för en specifik aminosyra eller byggsten för ett protein. Till exempel kodar GUG för aminosyran valin.
Det finns 20 möjliga aminosyror.
Vad är en telomer?
Telomerer är regioner med upprepade nukleotider i slutet av kromosomer.
De skyddar ändarna på kromosomen från att skadas eller smälta samman med andra kromosomer.
De har liknats med plastspetsarna på skosnören som hindrar dem från att bli slitna.
När vi åldras blir denna skyddande region stadigt mindre. Varje gång en cell delar sig och DNA replikeras blir telomeren kortare.
I ett nötskal
Kromosomer är tätt lindade DNA-strängar. Gener är sektioner av DNA som kodar enskilda proteiner.
På ett annat sätt är DNA huvudplanen för livet på jorden och källan till den underbara sorten vi ser runt omkring oss.
