DNA alused
DNA-s on 4 erinevat alust. Nende hulka kuuluvad alused, mis on saadud ainult ühe tsükliga pürimidiinist (tsütosiin ja tümiin), ja kahe ringiga (adeniin ja guaniin) puriinist saadud alused. Need alused on mõlemad seotud suhkru ja fosfaadi molekuliga ning neid nimetatakse seejärel ka adeniini nukleotiidiks või tsütosiini nukleotiidiks.
See sidumine suhkru ja fosfaadiga on vajalik selleks, et üksikud alused saaksid olla seotud pika DNA ahela moodustamiseks. DNA ahelas vahelduvad suhkur ja fosfaat, moodustades DNA redeli külgmised elemendid. DNA redeli astmed moodustavad neli erinevat alust, mis osutavad sissepoole.
Adeniin ja tümiin ehk guaniin ja tsütosiin moodustavad alati nn täiendava aluspaari. DNA alused on ühendatud nn vesiniksidemetega. Adeniini-tümiini paaril on kaks, guaniini-tsütosiini paaril kolm neist sidemetest.
DNA polümeraas
DNA polümeraas on ensüüm, mis suudab nukleotiide omavahel siduda, et saada uus DNA ahel. Kuid DNA polümeraas saab toimida ainult siis, kui teise ensüümi (teise DNA polümeraasi) abil on toodetud nn “praimer” ehk tegeliku DNA polümeraasi lähtemolekul. Seejärel kinnitub DNA polümeraas nukleotiidis oleva suhkrumolekuli vaba otsa külge ja seob selle suhkru järgmise nukleotiidi fosfaadiga. DNA replikatsiooni (DNA amplifikatsioon rakkude jagunemise protsessis) kontekstis toodab DNA polümeraas uusi DNA molekule, lugedes juba olemasoleva DNA ahela ja sünteesides vastava vastasoleva tütre ahela. Selleks, et DNA polümeraas jõuaks “vanemahelani”, tuleb tegelikult kaheahelaline DNA vanemahelast eraldada ettevalmistava ensüümide DNA replikatsiooni ajal. Lisaks DNA polümeraasidele, mis osalevad DNA võimendamises, on olemas ka DNA polümeraasid, mis suudavad parandada katkiseid või valesti kopeeritud laike.
DNA kui materjal ja selle saadused
Meie keha kasvu ja arengu tagamiseks, meie geenide pärilikkus ja rakkude tootmine ning valgud vajalik rakkude jagunemine (meioos, mitoos) peab toimuma. Protsessid, mida meie DNA peab selleks läbima, on esitatud ülevaates: Replikatsioon: Replikatsiooni eesmärk on meie geneetilise materjali (DNA) dubleerimine rakutuum, enne rakkude jagunemist. The kromosoomid eemaldatakse tükkhaaval nii, et ensüümide saavad end DNA külge kinnitada.
Vastanduv DNA kaheahelaline avatakse nii, et kaks alust pole enam ühendatud. Käsipuu või aluse mõlemat külge loevad nüüd erinevad ensüümide ja täiendatud täiendava alusega, sealhulgas käsipuu. Nii moodustub kaks ühesugust DNA topeltahelat, mis jaotatakse kahele tütarrakule.
Transkriptsioon: nagu replikatsioon, toimub transkriptsioon ka rakutuum. Eesmärk on DNA aluskood transkribeerida mRNA-ks (messenger ribonukleiinhape). Selle käigus vahetatakse tümiin uratsiili ja DNA osade vastu, mis ei kodeeri valgud on välja lõigatud, sarnaselt toorikule.
Selle tulemusena mRNA, mis nüüd transporditakse välja rakutuum, on palju lühem kui DNA ja on ainult üheahelaline. Tõlge: Kui mRNA on jõudnud rakuruumi, loetakse võti alustest. See protsess toimub edasi ribosoomid.
Kolm alust (aluse triplett) annavad aminohappe koodi. Kokku kasutatakse 20 erinevat aminohapet. Kui mRNA on loetud, annab aminohapete ahel valgu, mida kasutatakse kas rakus endas või saadetakse sihtorganisse.
mutatsioonid: DNA paljundamise ja lugemise käigus võib esineda enam-vähem tõsiseid vigu. Rakus on päevas umbes 10,000 1,000,000 kuni XNUMX XNUMX XNUMX kahjustust, mida tavaliselt saab parandada parandusensüümide abil, nii et vead ei mõjuta rakku. Kui produkt ehk valk on mutatsioonist hoolimata muutumatu, siis on olemas vaikne mutatsioon.
Kui valku muudetakse, tekib aga sageli haigus. Näiteks, UV-kiirgus (päikesevalgus) põhjustab tümiinaluse kahjustusi korvamatuks. Tagajärg võib olla nahk vähk.
Kuid mutatsioonid ei pea tingimata olema seotud haigusega. Nad võivad ka organismi enda kasuks muuta. Seega on mutatsioonid evolutsiooni põhikomponendiks, sest organismid saavad oma keskkonnaga pikas perspektiivis kohaneda ainult mutatsioonide kaudu.
Rakutsükli erinevates faasides võib spontaanselt esineda mitmesuguseid mutatsioone. Näiteks kui geen on defektne, nimetatakse seda geenimutatsiooniks. Kuid kui defekt mõjutab teatud kromosoomid või kromosoomide osi, siis nimetatakse seda kromosomaalseks mutatsiooniks. Kui arv kromosoomid mõjutab, viib see seejärel geenimutatsioonini.
Kõik selle sarja artiklid:
