Ми пояснюємо, що таке ДНК і чому вона необхідна для життя. Будова, реплікація ДНК та відмінності між ДНК і РНК.
ДНК також має форму подвійної спіралі, згорнутої на себе.Що таке ДНК?
ДНК або дезоксирибонуклеїнова кислота - це a полімер необхідний для життя, виявлено всередині всіх клітини з живі істоти а всередині більшість вірус. Це складний довгий білок, усередині якого зберігається вся генетична інформація особини, тобто інструкції для синтезу всіх білки з яких складається його організм: можна сказати, що він містить молекулярні інструкції для складання живої істоти.
Найменші одиниці такої генетичної інформації наз гени і вони складаються з певної послідовності нуклеотидів, які складають ДНК, а також дозволяють їхню спадкову передачу, що є життєво важливим для еволюції життя. Крім того, в цих структур також міститься інформація про те, як і коли повинен відбуватися синтез основних компонентів клітини.
ДНК міститься в клітинах, або розсіяна по їх цитоплазма (у випадку організмів прокаріоти: бактерії та археї) та/або в межах клітинне ядро (у випадку еукаріоти: підлоги, тварини, гриби). Для його декодування та використання як шаблону потрібне втручання РНК або рибонуклеїнової кислоти, які зчитують структуру та використовують її як шаблон у процесі, який називається транскрипцією/трансляцією.
Треба сказати, що ДНК кожної людини є унікальною та різною, продуктом поєднання генетичних кодів їхніх батьків у процесі, який відбувається випадковим чином. Це, звичайно, в організмах статеве розмноження, в якому кожен родоначальник вносить половину свого геному для створення нової особини. У випадку одноклітинні організми з нестатеве розмноження, молекула ДНК відтворюється в процесі, який називається тиражування.
Генетичний вміст ДНК надзвичайно цінний для життя, і, незважаючи на це, можливо, що він зазнає пошкоджень через контакт з мутагенами: іонізуючим випромінюванням, певними хімічними елементами або навіть деякими ліками (як у випадку хіміотерапії), що призведе до помилки транскрипції під час клітинного синтезу. Це може призвести до захворювання і смерть особини, або також до спадкової передачі дефектних структур, що дає початок нащадкам із вродженими дефектами.
Структура ДНК
Молекула ДНК — це довгий ряд одиниць, званих нуклеотидами, які, у свою чергу, складаються з молекули цукру (у цьому випадку дезоксирибози: C5H10O4), азотистої основи (якою може бути аденін, гуанін, цитозин або тимін) і фосфатної групи, яка служить зв'язком між нуклеотидами. Отже, кожен нуклеотид відрізняється від інших азотистою основою, яку він має, і що всі разом вони утворюють ланцюг, який називається Послідовність ДНК і це можна транскрибувати за допомогою ініціалу кожної основи, наприклад: ACTAGTCAGT…
ДНК також має форму подвійної спіралі, згорнутої на себе у вигляді трьох різних візерунків (званих A, B і Z), відповідно до її послідовності, кількості основ і певної функції. Ця структура утворюється завдяки з’єднанню двох ланцюгів нуклеотидів за допомогою водневих зв’язків.
Реплікація ДНК
Реплікація — це процес, за допомогою якого молекула ДНК генерує дві ідентичні самі собі, і є ключовим у розмноження клітин, оскільки всі клітини тіла повинні мати однаковий точний геном (як у організмів, що розмножуються безстатевим шляхом, які є практично клонами один одного).
Процес складається з поділу двох ланцюгів ДНК, кожна з яких функціонуватиме як шаблон для синтезу нового партнера. Якщо все піде добре, зрештою будуть дві ідентичні молекули вихідної ДНК, обидві у подвійній спіралі. Отже, реплікація є ключем до успадкування.
Передбачається три типи реплікації ДНК:
- Напівконсервативний. Як описано вище, нитки роз’єднуються, і з кожної зі старих синтезується нова.
- консервативний. Це сталося б, якби два старі ланцюги, послуживши шаблоном, повернулися разом зі своїм старим партнером, і врешті-решт була б повністю нова молекула ДНК, поряд зі старою, яка була б відтворена.
- Дисперсивний. Це сталося б, якби отримані спіралі складалися з фрагментів старої та нової ДНК.
Відмінності між ДНК і РНК
ДНК і РНК вони являють собою ланцюжки подібних нуклеотидів, але вони відрізняються, як вказує їхня назва, типом цукру, присутнім у їхній структурі: дезоксирибоза та рибоза відповідно.
Крім того, РНК майже в чотири рази більша за ДНК і складається з однієї спіралі, а не з двох. Ця відмінність також є функціональною, очевидно, оскільки ДНК містить генетичний шаблон, а РНК відповідає за його виконання або транспортування.