a szervezet genetikai információit DNS-molekulákban tárolják. Hogyan lehet egy fajta molekula tartalmazni az összes utasítást arra, hogy olyan bonyolult élőlényeket készítsünk, mint mi? A DNS milyen összetevője vagy jellemzője tartalmazhatja ezt az információt? A nitrogénbázisokból kell származnia, mert, mint már tudjuk, az összes DNS-molekula gerince ugyanaz., De csak négy bázis található a DNS-ben: G, A, C és T. E négy bázis szekvenciája minden olyan utasítást megadhat, amely bármely élő szervezet felépítéséhez szükséges. Nehéz lehet elképzelni, hogy 4 különböző “betű” képes kommunikálni annyi információt. De gondolj az angol nyelvre, amely hatalmas mennyiségű információt jelenthet mindössze 26 betű segítségével. Még mélyebb a számítógépes programok írására használt bináris kód. Ez a kód csak egy nullát tartalmaz, és gondolj bele, hogy mit tehet a számítógéped., A DNS ábécé nagyon összetett utasításokat kódolhat mindössze négy betűvel,bár az üzenetek nagyon hosszúak. Például az E. coli baktérium genetikai utasításait egy DNS-molekulában hordozza, amely több mint ötmillió nukleotidot tartalmaz. Az emberi genom (egy szervezet összes DNS-e) körülbelül három milliárd nukleotidból áll, amelyek 23 párosított DNS-molekula vagy kromoszóma között oszlanak meg.

a bázisok sorrendjében tárolt információkat génekre szervezik: minden gén tartalmaz információt egy funkcionális termék előállításához., A genetikai információt először egy másik nukleinsav-polimerre, RNS-re (ribonukleinsav) másolják, megőrizve a nukleotidbázisok sorrendjét. A fehérjék előállítására vonatkozó utasításokat tartalmazó gének átalakulnak hírvivő RNS-re (mRNS). Egyes speciális gének utasításokat tartalmaznak olyan funkcionális RNS-molekulák előállítására, amelyek nem termelnek fehérjéket. Ezek az RNS-molekulák úgy működnek, hogy közvetlenül befolyásolják a sejtfolyamatokat; például ezen RNS-molekulák némelyike szabályozza az mRNS expresszióját., Más gének olyan RNS molekulákat termelnek, amelyek szükségesek a fehérjeszintézishez, a transzport RNS-hez (tRNS) és a riboszomális RNS-hez (rRNS).

annak érdekében, hogy a DNS hatékonyan működjön az információk tárolásakor, két kulcsfontosságú folyamatra van szükség. Először is, a DNS-molekulában tárolt információkat át kell másolni, minimális hibákkal, minden alkalommal, amikor egy sejt oszt. Ez biztosítja, hogy mindkét lánysejt örökölje a genetikai információ teljes készletét az anyasejtből. Másodszor, a DNS-molekulában tárolt információkat le kell fordítani vagy kifejezni., Annak érdekében, hogy a tárolt információk hasznosak legyenek, a sejteknek képesnek kell lenniük arra, hogy hozzáférjenek a specifikus fehérjék előállítására vonatkozó utasításokhoz, így a megfelelő fehérjék a megfelelő helyen, a megfelelő időben készülnek.

1.ábra. A DNS kettős spirál. A Madeleine Price Ball, CC-BY-SA-2.0

a DNS-ben tárolt információk másolása és olvasása két nukleinsav polimer szál közötti bázispárosításra támaszkodik. Emlékezzünk vissza, hogy a DNS szerkezete kettős spirál (lásd az 1. ábrát).,

a foszfátcsoporttal rendelkező cukor-dezoxiribóz képezi a molekula állványát vagy gerincét (az 1.ábrán sárgával kiemelve). A bázisok befelé mutatnak. A kiegészítő bázisok hidrogénkötéseket képeznek egymással a kettős spirálon belül. Nézze meg, hogy a nagyobb bázisok (purinok) párosulnak a kisebbekkel (pirimidinek). Ez a kettős spirál szélességét állandónak tartja. Pontosabban, egy pár T és C pár G. ahogy megbeszéljük a DNS funkcióját a következő szakaszokban, ne feledje, hogy kémiai oka van a bázisok specifikus párosításának.,

a DNS-ben lévő információk és a szervezet megfigyelhető jellemzője közötti kapcsolat szemléltetéséhez Vegyünk egy gént, amely megadja az inzulin hormon építésére vonatkozó utasításokat. Az inzulin felelős a vércukorszint szabályozásáért. Az inzulin gén utasításokat tartalmaz a fehérje inzulin egyes aminosavakból történő összeszerelésére. A DNS-molekulában a nukleotidok szekvenciájának megváltoztatása megváltoztathatja a végső fehérje aminosavait, ami fehérje hibás működéséhez vezet., Ha az inzulin nem működik megfelelően, előfordulhat, hogy nem tud kötődni egy másik fehérjéhez (inzulinreceptor). A szervezet szervezeti szintjén ez a molekuláris esemény (a DNS—szekvencia változása) betegségállapothoz vezethet-ebben az esetben cukorbetegséghez.

javítsa ezt az oldalt