osaamistavoitteet
- Liittyy DNA: n rakenteen varastointi geneettisen informaation
geneettisen tiedon organismi on tallennettu DNA-molekyylejä. Miten yhdenlainen molekyyli voi sisältää kaikki ohjeet kaltaistemme monimutkaisten elävien olentojen tekemiseen? Mikä DNA: n komponentti tai ominaisuus voi sisältää tämän tiedon? Sen on tultava typpiemäksistä, koska kuten jo tiedätte, kaikkien DNA-molekyylien selkäranka on sama., DNA: ssa on kuitenkin vain neljä emästä: G, A, C ja T. näiden neljän emästen sekvenssi voi antaa kaikki tarvittavat ohjeet elävän organismin rakentamiseksi. Voi olla vaikea kuvitella, että 4 erilaista ”kirjainta” voi välittää niin paljon tietoa. Mutta ajattele englanti kieli, joka voi edustaa valtava määrä tietoa käyttäen vain 26 kirjainta. Vielä syvällisempää on tietokoneohjelmien kirjoittamiseen käytetty binäärikoodi. Tämä koodi sisältää vain ykkösiä ja nollia, ja ajattele kaikkia asioita, joita tietokoneesi voi tehdä., DNA-aakkoset voivat koodata hyvin monimutkaisia ohjeita vain neljällä kirjaimella, vaikka viestit päätyvät lopulta todella pitkiksi. Esimerkiksi E. coli-bakteerin kantaa sen geneettiset ohjeet DNA-molekyyli, joka sisältää yli viisi miljoonaa nukleotidia. Ihmisen genomin (DNA-organismin) koostuu noin kolme miljardia nukleotidia jaettiin 23 pariksi DNA-molekyylejä, tai kromosomeja.
emästen järjestyksessä tallennetut tiedot on järjestetty geeneiksi: jokainen geeni sisältää tietoa funktionaalisen tuotteen valmistamiseksi., Geneettinen tieto on ensin kopioitu toiseen nukleiinihapon polymeeri, RNA (ribonukleiinihappo), säilyttäen järjestyksessä nukleotidien emäkset. Proteiinien valmistusohjeita sisältävät geenit muuntuvat lähetti-RNA: ksi (mRNA). Jotkut erikoistuneet geenit sisältävät ohjeita funktionaalisten RNA-molekyylien valmistamiseen, jotka eivät valmista proteiineja. Nämä RNA-molekyylit toimivat vaikuttamalla soluprosesseihin suoraan; esimerkiksi jotkut näistä RNA-molekyyleistä säätelevät mRNA: n ilmentymistä., Muut geenit tuottavat RNA-molekyylejä, joita tarvitaan proteiinisynteesiin, transfer RNA: han (tRNA) ja ribosomaaliseen RNA: han (rRNA).
jotta DNA toimisi tehokkaasti tietojen tallentamisessa, tarvitaan kaksi keskeistä prosessia. Ensinnäkin DNA-molekyyliin tallennetut tiedot on kopioitava mahdollisimman pienin virhein aina, kun solu jakaantuu. Näin varmistetaan, että molemmat tytärsolut perivät kantasolulta täydellisen geneettisen informaation. Toiseksi DNA-molekyyliin tallennetut tiedot on käännettävä tai ilmaistava., Jotta tallennetut tiedot voivat olla hyödyllisiä, solut on voitava käyttää ohjeita tehdä erityisiä proteiineja, joten oikea proteiinit ovat oikeassa paikassa oikeaan aikaan.
Kuva 1. DNA: n kaksoiskierre. Graafinen muokattu ”DNA: n kemiallinen rakenne,” Madeleine Hinta Pallo, CC-BY-SA-2.0
Sekä kopiointi ja lukea tallennetut tiedot DNA perustuu base pariliitoksen kahden nukleiinihappo-polymeeri-osa. Muista, että DNA: n rakenne on kaksinkertainen helix (KS.Kuva 1).,
fosfaattiryhmään kuuluva sokerideoksiriboosi muodostaa molekyylin telineen tai selkärangan (merkitty keltaiseksi kuvassa 1). Tukikohdat osoittavat sisäänpäin. Täydentävät emäkset muodostavat vetysidoksia keskenään kaksoiskierteessä. Katso, miten isommat emäkset (puriinit) pariutuvat pienempien kanssa (pyrimidiinit). Tämä pitää kaksinkertaisen helixin leveyden vakiona. Tarkemmin sanottuna paria T-ja C-paria G. Kun me keskustella toiminta DNA: n myöhemmissä osissa, pitää mielessä, että siellä on kemiallinen syy erityisiä pariksi emäkset.,
havainnollistaa yhteys DNA tiedot ja havainnoitavissa oleva ominaisuus organismin, katsotaanpa harkita geeni, joka sisältää ohjeet rakennuksen hormoni insuliini. Insuliini säätelee verensokeritasoa. Insuliinigeeni sisältää ohjeet proteiiniinsuliinin kokoamiseksi yksittäisistä aminohapoista. DNA-molekyylin nukleotidien sekvenssin muuttaminen voi muuttaa lopullisen proteiinin aminohappoja, mikä johtaa proteiinin toimintahäiriöön., Jos insuliini ei toimi oikein, se ei välttämättä sitoudu toiseen proteiiniin (insuliinireseptoriin). Järjestötasolla tämä molekyylitapahtuma (DNA—sekvenssin muutos) voi johtaa sairaustilaan-tässä tapauksessa diabetekseen.
Harjoituskysymykset
nukleotidien järjestys geenissä (DNA: ssa) on avain tietojen tallentamiseen. Ajattelehan esimerkiksi näitä kahta sanaa: vakaita ja taulukoita. Molemmat sanat on rakennettu samoista kirjaimista (alayksiköistä), mutta näiden alayksiköiden erilainen järjestys johtaa hyvin erilaisiin merkityksiin., DNA: ssa tiedot tallennetaan 3 kirjaimen yksiköihin. Käytä seuraavaa avainta salatun viestin purkamiseen. Tämän pitäisi auttaa sinua näkemään, miten tietoja voidaan tallentaa DNA: n nukleotidien lineaarisessa järjestyksessä.,
Encrypted Message: HIJMNOPQREFG – PQREFG – MNOYZAKLM – DEFVWXABC – EFGHIJYZABCDGHIEFG – PQRVWXJKLYZABCDSTUABCHIJPQRYZAVWX
mihin DNA: han tieto on tallennettu?
- muoto-DNA
- sokeri-fosfaatti selkäranka
- järjestys emäkset
- läsnäolo kaksi osaa.
mikä lausunto on oikea?
- DNA-emästen järjestys on järjestetty kromosomeihin, joista useimmissa on ohjeet aminohapon rakentamiseksi.
- DNA-säikeiden järjestys on järjestetty kromosomeihin, joista suurin osa sisältää ohjeet proteiinin rakentamiseksi.
- DNA-emästen järjestys on järjestetty geeneiksi, joista suurin osa sisältää ohjeet proteiinin rakentamiseksi.,
- DNA-fosfaattien sekvenssi on järjestetty geeneiksi, joista suurin osa sisältää ohjeet solun rakentamiseksi.
Kokeile
Edistää!
Improve this pageLearn More