de genetische informatie van een organisme wordt opgeslagen in DNA-moleculen. Hoe kan één soort molecuul alle instructies bevatten om ingewikkelde levende wezens zoals wij te maken? Welke component of eigenschap van DNA kan deze informatie bevatten? Het moet van de stikstofbasen komen, want zoals je al weet, is de ruggengraat van alle DNA-moleculen hetzelfde., Maar er zijn slechts vier basissen die in DNA worden gevonden: G, A, C, en T. de opeenvolging van deze vier basissen kan alle instructies verstrekken die nodig zijn om om het even welk levend organisme te bouwen. Het is misschien moeilijk voor te stellen dat 4 verschillende “letters” zoveel informatie kunnen communiceren. Maar denk aan de Engelse taal, die een enorme hoeveelheid informatie kan vertegenwoordigen met slechts 26 letters. Nog dieper is de binaire code die wordt gebruikt om computerprogramma ‘ s te schrijven. Deze code bevat alleen enen en nullen, en denk aan alle dingen die uw computer kan doen., Het DNA-alfabet kan zeer complexe instructies coderen met slechts vier letters, hoewel de berichten uiteindelijk erg lang worden. Bijvoorbeeld, draagt de bacterie E. coli zijn genetische instructies in een molecuul van DNA dat meer dan vijf miljoen nucleotiden bevat. Het menselijk genoom (al DNA van een organisme) bestaat uit ongeveer drie miljard nucleotiden verdeeld over 23 gepaarde DNA-moleculen, of chromosomen.

de informatie opgeslagen in de volgorde van basen is georganiseerd in genen: elk gen bevat informatie voor het maken van een functioneel product., De genetische informatie wordt eerst gekopieerd naar een ander nucleïnezuurpolymeer, RNA (ribonucleïnezuur), die de Orde van de nucleotidebasen behouden. De genen die instructies voor het maken van proteã NEN bevatten worden omgezet in boodschapper RNA (mRNA). Sommige gespecialiseerde genen bevatten instructies voor het maken van functionele RNA-moleculen die geen eiwitten maken. Deze molecules van RNA functioneren door cellulaire processen direct te beà nvloeden; bijvoorbeeld regelen sommige van deze molecules van RNA de uitdrukking van mRNA., Andere genen produceren de molecules van RNA die voor eiwitsynthese, overdrachtrna (tRNA), en ribosomal RNA (rRNA) worden vereist.

om DNA effectief te laten functioneren bij het opslaan van informatie, zijn twee belangrijke processen vereist. Ten eerste moet de informatie die in het DNA-molecuul is opgeslagen, met minimale fouten worden gekopieerd, telkens wanneer een cel zich verdeelt. Dit zorgt ervoor dat beide dochtercellen de volledige reeks genetische informatie van de oudercel erven. Ten tweede, moet de informatie die in het molecuul van DNA wordt opgeslagen, worden vertaald, of worden uitgedrukt., Om de opgeslagen informatie nuttig te maken, moeten cellen toegang hebben tot de instructies voor het maken van specifieke eiwitten, zodat de juiste eiwitten op de juiste plaats op het juiste moment worden gemaakt.

figuur 1. DNA is dubbele helix. Grafisch gewijzigd van “DNA chemical structure,” door Madeleine Price Ball, CC-BY-SA-2.0

zowel het kopiëren als het lezen van de in DNA opgeslagen informatie berust op basisparen tussen twee nucleïnezuurpolymeerstrengen. Bedenk dat de DNA-structuur een dubbele helix is (zie Figuur 1).,

De suikerdeoxyribose met de fosfaatgroep vormt de steiger of ruggengraat van het molecuul (geel gemarkeerd in Figuur 1). Bases wijzen naar binnen. Complementaire basen vormen waterstofbindingen met elkaar binnen de dubbele helix. Zie hoe de grotere basen (purines) paren met de kleinere (pyrimidines). Hierdoor blijft de breedte van de dubbele helix constant. Meer specifiek, paren met T en c paren met G. aangezien wij de functie van DNA in volgende secties bespreken, houden in mening dat er een chemische reden voor het specifieke in paren rangschikken van basissen is.,

om het verband te illustreren tussen informatie in DNA en een waarneembare eigenschap van een organisme, laten we eens kijken naar een gen dat de instructies geeft voor het bouwen van het hormoon insuline. Insuline is verantwoordelijk voor het reguleren van de bloedsuikerspiegel. Het insulinegen bevat instructies voor het samenstellen van de eiwitinsuline uit individuele aminozuren. Het veranderen van de opeenvolging van nucleotiden in de molecule van DNA kan de aminozuren in de definitieve proteã ne veranderen, leidend tot eiwitdefect., Als de insuline niet goed werkt, kan deze zich niet aan een ander eiwit (insulinereceptor) binden. Op organisatorisch niveau kan deze moleculaire gebeurtenis (verandering van DNA—sequentie) leiden tot een ziektetoestand-in dit geval diabetes.

bijdragen!

verbeter deze pagina leer meer