Το DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) είναι ένα μόριο που μεταφέρουν τις γενετικές πληροφορίες (το κληρονομικό υλικό) των ζωντανών όντων - συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων μας. Φυσικά χαρακτηριστικά, όπως το χρώμα του δέρματος ή το χρώμα των ματιών, υπάρχουν στο DNA μας.
Μπορείτε να συγκρίνετε το DNA με ένα βιβλίο μαγειρικής γιατί περιέχει τις απαραίτητες οδηγίες για τη δημιουργία και την ανάπτυξη ενός ζωντανού οργανισμού, είτε είναι δέντρο, μαϊμού ή άνθρωπος. Αυτές οι βιολογικές οδηγίες που περιέχονται στο DNA μεταδίδονται από γενιά σε γενιά μέσω αναπαραγωγής.
Ενδεικτική εικόνα ενός μορίου DNA.
Πού βρίσκεται το DNA
Βρίσκεται μεγάλο μέρος του DNA μέσα στον πυρήνα των κυττάρων. Αυτό εξηγεί το «πυρηνικό» στο όνομά σας. Το όνομα του γονιδιώματος δίνεται στο σύνολο του DNA που υπάρχει στον πυρήνα των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού. Ο πυρήνας αποτελεί μόνο το 10% του όγκου του κυττάρου. Τα μόρια DNA είναι κυρτωμένα μέσα.
Ένα μικρό μέρος του DNA (περίπου το 1% του DNA του κυττάρου) βρίσκεται έξω από τον πυρήνα: στα μιτοχόνδρια, μικρά όργανα μέσα στα κύτταρα που παράγουν ενέργεια. Αυτός ο τύπος DNA ονομάζεται μιτοχονδριακό DNA.
Δομή και σύνθεση DNA
Το DNA έχει δομή διπλή έλικα: μια σπειροειδής δομή αποτελούμενη από δύο μακρούς κλώνους που ενώνονται μέσω δεσμών υδρογόνου.
Κάθε ένα από αυτά τα σκέλη του DNA αποτελείται από χημικά μπλοκ που ονομάζονται νουκλεοτίδια, τα οποία αποτελούνται από τρία συστατικά: ζάχαρη πέντε-άνθρακα, μία ή περισσότερες ομάδες φωσφορικών και μια βάση αζώτου. Αυτό που διαφοροποιεί τα νουκλεοτίδια μεταξύ τους είναι η βάση τους.
Οι αζωτούχες βάσεις του DNA
Υπάρχουν τέσσερις τύποι βάσεων αζώτου στα νουκλεοτίδια:
- Αδενίνη (Α)
- Θυμίνη (Τ)
- Κυτοσίνη (C)
- Γουανίνη (G)
Τα γενετικά χαρακτηριστικά ενός οργανισμού εξαρτώνται από τη σειρά αυτών των αζωτούχων βάσεων που απαρτίζουν καθένα από τα σκέλη του DNA. Με άλλα λόγια: Οι γενετικές πληροφορίες ενός ζωντανού όντος περιέχονται στην ακολουθία αυτών των βάσεων. Οι γενετικές μας οδηγίες είναι εκεί. Η ακολουθία ATCGCT, για παράδειγμα, μπορεί να καθορίσει ένα συγκεκριμένο φυσικό χαρακτηριστικό, όπως το χρώμα των ματιών.
Λειτουργία DNA
Το μόριο DNA έχει πληροφορίες για το ποιοι είμαστε και τι πρέπει να αναπτύξουμε. Έτσι, ενώ το DNA αποθηκεύστε τα γενετικά μας χαρακτηριστικά, περιέχει τις απαραίτητες οδηγίες για το σχηματισμό πρωτεϊνών, μακρομορίων που έχουν πολλές ζωτικές λειτουργίες.
Η ανάπτυξη και η συντήρηση των ιστών του σώματός μας, για παράδειγμα, εξαρτώνται από το σύνθεση πρωτεϊνών, η οποία είναι η διαδικασία παραγωγής νέων πρωτεϊνών. Σε αυτή τη διαδικασία, το DNA παίζει κεντρικό ρόλο, καθώς καθορίζει την τοποθέτηση οργανικών μορίων που ονομάζονται αμινοξέα. Κάθε πρωτεΐνη μπορεί να έχει χιλιάδες αμινοξέα στη σύνθεσή της. Όλες οι πρωτεΐνες στο σώμα μας παράγονται από το πρότυπο που παρέχεται από το DNA.
Η διαδικασία παραγωγής νέων πρωτεϊνών πραγματοποιείται σε λίγα βήματα. Το DNA πρέπει να μετατρέψει τα αμινοξέα σε πρωτεΐνες. Επειδή το DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα και τα αμινοξέα βρίσκονται έξω από τον πυρήνα (στο κυτόπλασμα), οι πρωτεΐνες που ονομάζονται ένζυμα μεταγράφουν τις πληροφορίες DNA σε ενδιάμεσα αντίγραφα: RNA.
Το πρώτο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι το μεταγραφή γονιδίων. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα στον κυτταρικό πυρήνα και συνίσταται στην αντιγραφή πληροφοριών από το DNA σε αυτό το μόριο αγγελιοφόρου που ονομάζεται RNA.
Το δεύτερο μέρος της διαδικασίας είναι το Μετάφραση. Επειδή είναι μικρότερο, το νεοσυσταθέν μόριο RNA είναι ικανό να διέρχεται από τους πόρους του πυρήνα, εισάγοντας το κυτόπλασμα. Το RNA περιηγείται στο κυτόπλασμα, μεταφέροντας αμινοξέα στο ριβόσωμα. Οι πληροφορίες μεταφράζονται στο ριβόσωμα, όπου πραγματοποιείται σύνθεση πρωτεϊνών.
Δείτε επίσης: Πρωτεΐνες και αμινοξέα.
Διαφορές μεταξύ DNA και RNA
Το DNA και το RNA, αν και είναι συνδεδεμένα, είναι διαφορετικά και εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Μεταξύ των κύριων διαφορών, μπορούμε να επισημάνουμε τα εξής:
- Το τμήμα μονοσακχαρίτη του DNA είναι δεοξυριβόζη. Στο RNA είναι ριβόζη.
- Η δομή είναι διαφορετική: Το DNA είναι διπλόκλωνο, ενώ το RNA είναι μονόκλωνο.
- Οι βάσεις αζώτου είναι διαφορετικές: μόνο το DNA έχει θυμίνη και μόνο το RNA έχει ουρακίλη.
Οι διαφορές γίνονται σαφέστερες όταν εξετάζουμε τις λειτουργίες που παίζουν αυτά τα μόρια. Το DNA ασχολείται με την αποθήκευση γενετικών πληροφοριών, ενώ το RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ) παίζει συγκεκριμένο ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνών.
Το RNA δρα άμεσα στην παραγωγή πρωτεϊνών. Κατά τη διάρκεια της λεγόμενης πρωτεϊνικής σύνθεσης, μεταφέρει γενετικούς κωδικούς (αποθηκευμένους σε DNA) προς τα ριβοσώματα, όπου αυτές οι πληροφορίες μεταφράζονται.
Οι τρεις πιο γνωστοί τύποι RNA είναι οι αγγελιαφόροςΟ μεταφορέας είναι το ριβοσωματικό. Και οι τρεις συμμετέχουν στη σύνθεση πρωτεϊνών. Το Messenger RNA φέρει τους κωδικούς. Ο μεταφορέας μεταφέρει τα αμινοξέα στο ριβόσωμα. Το ριβοσωματικό, όπως υποδηλώνει το όνομά του, είναι μέρος του ριβοσώματος, όπου συμβαίνει η σύνθεση.
Διαβάστε περισσότερα για RNA και DNA και RNA.
Δείτε άλλες έννοιες:
- έννοια του DNA
- Κύτταρο
- Γονίδιο
- γονιδίωμα
