DNA-d peetakse Püha Graaliks geneetika ja evolutsioonibioloogia. Ilma DNA kui päriliku teabe kandjata pole keeruline elu sellel planeedil mõeldav.
Mis on DNA?
DNA on lühenddesoksüribonukleiinhape“. Biokeemikute jaoks ütleb see tähis juba selle struktuuri kohta kõige olulisemat, kuid tavalistel juhtudel nõuab see mõnda selgitavat sõna. DNA on kompleksne molekul, mis koosneb kahest peaaegu identsest üksikahelast ja just see “peaaegu” peidabki geneetilise mitmekesisuse päritolu. Iga haru koosneb stabiilsest desoksüriboosifosforhappe kett, mille külge erinevad orgaanilised alused on lisatud. Mõlemad ahelad on omavahel põimunud, moodustades topeltheeliksi ja moodustades seega DNA. Kuid see pole veel kõik: ülipikad DNA-niidid korraldavad end suureks üldiseks kompleksiks kromosoomid, millest inimestel on kõigi keharakkude tuumades 23 paari. Need kromosoomid sisaldavad kogu pärilikku teavet (geene), mis on kodeeritud DNA-s, mis muudab iga elusolendi indiviidiks.
Meditsiini- ja tervisefunktsioonid, rollid ja tähendused.
Iga rakk täidab organismis kindlat eesmärki. Millest see eesmärk koosneb, ribosoomid saab lugeda rakutuumas paiknevast DNA-st. Kuid kuidas see põhimõtteline rakuline ehitusplokk täpselt töötab? Molekulaarse DNA mõistmise võti geneetika seisneb konjugeeritud aluspaarides adeniin, tümiin, guaniin ja tsütosiin. Need on seotud DNA-ga täpselt määratletud järjestuses, umbes nagu krüpteeritud kood. DNA muundatakse sarnaseks mRNA-ks, et ribosoom saaks selle läbi joosta. See võtab kätte koodi, mis annab ribosoomile järjestuse aminohapped. Ribosoom toodab vastavat aminohapped ja vormid iseloomulikud valgud neilt, mis lõpuks võimaldavad raku funktsionaalsust. Sel viisil muutub abstraktne DNA käegakatsutavateks raku ehitusplokkideks. Iga inimrakk saab ellu jääda vaid piiratud aja, nii et rakud ja koos nendega peavad DNA paljunema. See juhtub sarnaselt bakterid rakkude jagunemise abil. DNA jagatakse helikaasiga üksikuteks ahelateks. Pärast eraldamist kasutab see ensüüm mõlemat ahelat eraldi maatriksitena ja moodustab igal juhul uuesti puuduva vastassuunalise ahela, nii et tekib kaks identset DNA molekuli ahelat. Järgmised kaks ekstrapolatsiooni näitavad, kui kujuteldamatult suur on DNA teave Tihedus on: Ühel grammil DNA-l on andmed maht 700 terabaiti. Kõigi maa peal elavate inimeste paljundamiseks peab teelusikatäis olema täidetud vaid 0.3% DNA-ga. Ja kui soovite kokku siduda ühe inimese kogu DNA, peate 500 korda reisima päikese ja tagasi.
Haigused, vaevused ja häired
DNA on aastate jooksul kokku puutunud paljude erinevate häirivate mõjudega. Need ulatuvad rakku muutvate ainete, näiteks põlenud liha või tubakas tarbimine äärmise kuumuse ja UV-kiirgus. Viimasena, kuid mitte vähem tähtsana, võivad DNA muutused ilmneda ka valede ainevahetusprotsesside tagajärjel. Selle tagamiseks, et väärtuslik teave säiliks kogu raku elu jooksul, eksisteerivad erinevad biokeemilised parandus- ja sorteerimismehhanismid. Kuid aeg-ajalt, eriti vanuse kasvades, võib rakkude taastumine ebaõnnestuda ja DNA-d muuta. Üksikisik alused võib vahetada või eemaldada, terved piirkonnad on loetamatud, haru poolitatud, lühidalt, geneetiline kood on nüüd vale. Kui lahter suudab endiselt jagada, võib defektiga lahter aja jooksul viima tervele haigete rakkude kogumile. Kui sellised DNA mutatsioonid on evolutsiooniteooria mõttes endiselt otseselt soovitud, tähendavad need tavaliselt selle diagnoosi vähk konkreetse patsiendi jaoks. Sirprakk aneemia, albinismi, tsüstiline fibroos or hemofiilia võivad pärilikkuse kõrval tuleneda ka DNA mutatsioonidest. Eriti keerukat eluvormi, mis kasutab võõrast DNA-d, esindavad teatud tüüpi elud viirused. Nad ei saa iseseisvalt paljuneda ja imbuvad selleks võõrastesse rakkudesse. Nendes rakkudes asendavad nad DNA omaga ja paljundavad seega peremeesrakk patogeensel kujul. Selle tagajärjeks võivad olla ohtlikud viirushaigused ja isegi surm.
