DNA

Vysvetlíme, čo sú DNA, jej charakteristiky, funkcie a štruktúra

Ilustrácia štruktúry dvojitého vrtule DNA

Čo je DNA?

DNA (Kyselina deoxyribonukleová) je biomolekula, ktorá tvorí genóm všetkých živých bytostí a niektorých typov vírusov. Obsahuje potrebné informácie pre pôvod organizmu a tak funguje.

Vedci používajú tento výraz genóm Odkazovať na úplnú sadu všetkých molekúl DNA, ktoré sú v bunkách akejkoľvek živej bytosti: v jadre eukaryotických buniek (a malé množstvo v mitochondriách a chloroplastoch) a v nukleoidnej oblasti cytosolu prokaryotických buniek.

DNA je koncipovaná ako sada plány ani inštrukcie genetický každého živého organizmu, pretože informácie obsiahnuté v gény (Definované segmenty genómu) poskytujú molekulárne základy pre výroba proteínov, ktoré sú hlavnými štrukturálnymi blokmi buniek.

Proteíny nielen tvoria enzýmy schopné katalyzovať bunkové chemické reakcie, ale sú tiež hlavnými entitami, ktoré umožňujú bunke regulovať aktivitu svojich génov, pohybovať sa, komunikovať s jej okolím, reagovať na ňu, znásobiť a spĺňať váš životný cyklus.

Každý druh má jedinečný genóm, ktorý ho definuje, ktorý sa verne prenáša z jednej generácie do druhej, a to platí pre jednobunkové organizmy a pre viacbunkové organizmy.

Z predchádzajúceho formálneho objavu v roku 1869 švajčiarskym Friedrichom Miescherom bola DNA podrobne študovaná a je základom mnohých výskumov mnohých vedeckých disciplín, ktoré sa týkajú živých bytostí.

Charakteristika DNA

- DNA sa nachádza v bunkách, väčšinou v jadre (jadrová DNA) a nižšie množstvo v mitochondriách (mitochondriálna DNA).

- Je to makromolekula v podstate tvorená uhlíkom, vodíkom, kyslíkom, fosforom a dusíkom.

- Pozostáva z dvojitého reťazca chemických jednotiek zvaných dusíka ktoré sú navzájom spojené (adenín, timin, guaníny a cytozín) a ktoré sú „ozbrojené“ v skafolde alebo kostre tvorených cukrami (deoxyribóza) a fosfátovými skupinami.

Môže vám slúžiť: mastné kyseliny: Štruktúra, typy, funkcie, biosyntéza

- Tvorí genóm všetkých živých bytostí na Zemi (a niektoré vírusy).

- V eukaryotických bunkách DNA pozostáva z lineárnych molekúl spojených s proteínmi (histónmi), ktoré prispievajú k ich zhutňovaniu za vzniku Chromatín, „Látka“, ktorá tvorí chromozómy obsiahnuté v jadre.

- V prokaryotických bunkách pozostáva z (1) kruhovej molekuly, ktorá sa nachádza v nukleoidnej oblasti cytosolu, tiež v interakcii s niektorými proteínmi, a (2) niektorých „extramozomálnych“ molekúl známych ako plazmidy.

- Poradie dusíkových báz, ktoré tvoria DNA, ktorá tvorí každý gén, určuje peptidovú sekvenciu proteínu, pre ktorý kóduje, a tento „kód“ je „čítaný a dešifrovaný“ počas transkripčných a transkripčných procesov.

- Je to hlavná bunková bunková bunková molekula, pretože informácie, ktoré nosíme, sa dajú verne odovzdať z jednej generácie na druhú, čo sa deje u každého druhu na biosfére a ktoré sú nevyhnutné na udržiavanie jej identity.

Funkcia DNA

Kyselina desoxyribonukleová vyvíja rozhodujúce funkcie pre všetky organizmy, ktoré poznáme, a niektoré z týchto funkcií boli odvodené skôr, ako boli jej štruktúra a jej fyzikálno -chemické charakteristiky boli úplne pochopené.

Táto makromolekula funguje predovšetkým ako:

• Dedičný materiál: Všetky bunky v organizme (jednobunkovom alebo mnohobunkovom) majú v podstate rovnakú sadu génov (rovnaký genóm), čo je možné iba vďaka vernému prenosu DNA generácie do nasledujúce replikácia.
• Kóduje a ukladá informácie: DNA obsahuje všetky potrebné informácie, aby bunky a organizmy boli tým, čím sú a vykonávajú svoje konkrétne funkcie. Takéto informácie obsahujú kód, ktorý do čítať, Je „dešifrovaný“ v proteínoch, ktoré tvoria bunky, bez ktorých by život nebol možný.
• Pripúšťa zmeny: Aj keď sú dedičné informácie obsiahnuté v DNA konštantné, môžu sa v určitých príležitostiach zmeniť produkt mutácií, čo nielenže dáva živým bytostiam určitú plasticitu, ale umožňuje rozvoj nových druhov (je to materiál, na ktorom je „“ prírodný výber činy).

Môže vám slúžiť: 8 najdôležitejších biogeochemických cyklov (popis)

DNA štruktúra

DNA v eukaryotickej bunke

DNA (2'-dexxi-5'-lribonukleová kyselina) je makromolekula tvorená rôznymi chemickými jednotkami, ktoré sa opakujú v rôznych rádu, to znamená, že je to biopolymér a tvoria sa lineárne dvoma reťazami United Monomers nukleotidy.

Dvojica

Jeho hlavná štruktúra pozostáva z dvojitej špirály, ktorá je tvorená dvoma doplnkovými nukleotidovými vláknami, ktoré sú navzájom spojené lineárne a priečne rôznymi typmi chemických väzieb.

Doplnkové dusíkové základne sú objednané tak, že dvojitá vrtuľa pripomína rebrík slimáka.

Štruktúra DNA bola objasnená v 50. rokoch 20. storočia vďaka diela veľkých výskumných pracovníkov vrátane J. Watson, f. Crick a R. Franklin.

Monoméry

Nukleotidy - ktoré sú monoméry DNA polyméru - sa skladajú z troch chemických molekúl:

• Cukor.
• Fosfátová skupina.
• Dusíka.

Cukor je rovnaký pre všetky monoméry: deoxyribóza. Desoxyribóza je päťkojný cukor, ktorého cyklická štruktúra obsahuje 4 atómy uhlíka a atóm kyslíka, s hydroxylovou skupinou (-OH) pripevnenou na tretí uhlík kruhu a atóm uhlíka pripevnený k miestnosti.

Fosfátová skupina je tiež bežná pre všetky nukleotidy a skladá sa zo štyroch atómov kyslíka spojených s atómom fosforu.

Základy dusíka sú 4: adenín (A), Timina (T), Guanine (G) a cytozín (C). Tieto molekuly sa viažu na deoxyriby fosfát cukru za vzniku nukleotidu.

Sú známe ako „dusíky“, pretože majú vo svojej štruktúre viac ako jeden atóm dusíka a sú to relatívne komplexné molekuly.

Pripojenie 5'-3 '

Nukleotid sa pripája k iným lineárne vďaka kovalentnému typu väzby známeho ako fosfodiéster, ktorý spája 5 'atóm uhlíka nukleotidu s 3' uhlíkovým atómom nasledujúceho.

Čísla 5 'a 3' sa vzťahuje na atómy uhlíka patriace k cukru každého nukleotidu, pretože na základe konvencie sú uhlíky deoxyribózy uvedené v smere nehôd hodín, atóm je 1 ', ktorý sa nachádza Právo od atómu kyslíka v kruhu a 5 'ten, ktorý vyniká zo štruktúry.

Môže vám slúžiť: termoregulácia: fyziológia, mechanizmy, typy a zmeny

Komplementárnosť

Ako sme už povedali, DNA má dvojitú vrtuľovú štruktúru, tvorenú dvoma komplementárnymi nukleotidovými reťazcami medzi sebou.

Zatiaľ čo lineárna nukleotidová sekvencia je sprostredkovaná typovými kovalentnými väzbami fosfodiéster, Doplnkové základne, ktoré sa spájajú s reťazcami, ktorým čelia Vodíkové väzby.

Doplnok báz DNA je taká, že a adenine Vždy „kobyla“ s a Timina a jeden Guanina Vždy to robí s a Cytozín. Základy Adenine a Guanina patria do skupiny Purin, medzitým Timin a cytozín patria do pyrimidínovej skupiny.

Dôležitosť DNA

Pretože DNA obsahuje potrebné informácie na výrobu proteínov, ktoré tvoria bunky, táto makromolekula je nevyhnutná pre život a jej kontinuitu.

DNA závisí od rastu, metabolizmu, reprodukcie a zdravia všetkých živých bytostí. Táto dôležitosť sa stáva ešte zrejmejšou, napríklad keď DNA utrpí škody alebo mutácie, čo má vo všeobecnosti vážne následky pre naše zdravie (hovorí v ľudskom kontexte).

Aj keď nie všetky informácie obsiahnuté v DNA pracujú pri produkcii proteínov, tak dôležité sú sekvencie kódovač Ako tí, ktorí nie sú. Niektorí autori robia zaujímavú analógiu s písomným textom:

Gény, ktoré kódujú proteíny, sú slová textu a gény alebo segmenty DNA, ktoré nie sú „čítané“, pretože proteíny poskytujú priestory a interpunkčné značky, ktoré umožňujú, aby informácie o texte boli „čitateľné“.

Na druhej strane, DNA je nevyhnutná pre udržiavanie druhov, pretože jeho trvalosť závisí od skutočnosti, že informácie obsiahnuté v tejto makromolekule sa verne odovzdávajú nasledujúcim generáciám, obsahujúcim najmenšie možné množstvo zmien.