DNA jest akronimem kwasu dezoksyrybonukleinowego, zwykle kwasu 2'-deoksy-5'-rybonukleinowego. DNA to kod molekularny wykorzystywany w komórkach do tworzenia białek. DNA jest uważany za genetyczny plan dla organizmu, ponieważ każda komórka w ciele, która zawiera DNA, ma te instrukcje, które pozwalają organizmowi rosnąć, naprawiać się i rozmnażać.
Struktura DNA
Pojedyncza cząsteczka DNA ma kształt podwójnej helisy złożonej z dwóch nici nukleotydów które są ze sobą związane. Każdy nukleotyd składa się z zasady azotowej, cukru (rybozy) i grupy fosforanowej. Te same 4 zasady azotowe są wykorzystywane jako kod genetyczny dla każdej nici DNA, bez względu na to, z którego organizmu pochodzi. Podstawami i ich symbolami są adenina (A), tymina (T), guanina (G) i cytozyna (C). Podstawą każdej nici DNA są uzupełniający do siebie. Adenina zawsze wiąże się z tyminą; guanina zawsze wiąże się z cytozyną. Te zasady spotykają się w rdzeniu helisy DNA. Szkielet każdej nici składa się z grupy dezoksyrybozy i fosforanu każdego nukleotydu. Węgiel numer 5 rybozy jest kowalencyjnie związany z grupą fosforanową nukleotydu. Grupa fosforanowa jednego nukleotydu wiąże się z węglem numer 3 rybozy następnego nukleotydu. Wiązania wodorowe stabilizują kształt helisy.
Kolejność zasad azotowych ma znaczenie, kodując aminokwasy, które są połączone razem w celu wytworzenia białek. DNA jest używane jako szablon zrobić RNA przez proces zwany transkrypcją. RNA wykorzystuje maszynerię molekularną zwaną rybosomami, które wykorzystują kod do wytwarzania aminokwasów i łączą je w celu wytworzenia polipeptydów i białek. Proces wytwarzania białek z matrycy RNA nazywa się translacją.
Odkrycie DNA
Niemiecki biochemik Frederich Miescher po raz pierwszy zaobserwował DNA w 1869 roku, ale nie zrozumiał funkcji cząsteczki. W 1953 roku James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins i Rosalind Franklin opisali strukturę DNA i zaproponowali, w jaki sposób cząsteczka może kodować dziedziczność. Podczas gdy Watson, Crick i Wilkins otrzymali Nagrodę Nobla z 1962 r. W dziedzinie fizjologii lub medycyny ”za odkrycia dotyczące struktury molekularnej kwasów nukleinowych i jego znaczenie dla przekazywania informacji w materiale żywym ”, wkład Franklina został pominięty przez Nagrodę Nobla komisja.
Znaczenie znajomości kodu genetycznego
W erze współczesnej możliwe jest sekwencjonowanie całego kodu genetycznego organizmu. Jedną z konsekwencji jest to, że różnice w DNA między osobami zdrowymi i chorymi mogą pomóc w identyfikacji podstaw genetycznych niektórych chorób. Testy genetyczne mogą pomóc określić, czy dana osoba jest zagrożona tymi chorobami, podczas gdy terapia genowa może rozwiązać niektóre problemy w kodzie genetycznym. Porównanie kodu genetycznego różnych gatunków pomaga nam zrozumieć rolę genów i pozwala nam prześledzić ewolucję i relacje między gatunkami