Hvad er DNA, og hvordan fungerer det?
DNA er måske det mest berømte biologiske molekyle; det er til stede i alle former for liv på jorden. Men hvad er DNA eller deoxyribonukleinsyre? Her dækker vi det væsentlige.
Næsten hver celle i din krop indeholder DNA eller den genetiske kode, der gør dig du. DNA bærer instruktionerne til udvikling, vækst, reproduktion og funktion af hele livet.
Forskelle i den genetiske kode er grunden til, at en person har blå øjne i stedet for brune, hvorfor nogle mennesker er modtagelige for visse sygdomme, hvorfor fugle kun har to vinger, og hvorfor giraffer har lange halse.
Forbløffende nok, hvis alt DNA i menneskekroppen blev løftet op, ville det nå frem til solen og tilbage mere end 300 gange.
I denne artikel nedbryder vi det grundlæggende i DNA, hvad det er lavet af, og hvordan det fungerer.
Hvad er DNA?
Kort sagt er DNA et langt molekyle, der indeholder hver persons unikke genetiske kode. Den indeholder instruktionerne til opbygning af proteiner, der er vigtige for, at vores kroppe fungerer.
DNA-instruktioner sendes fra forælder til barn, hvor ca. halvdelen af et barns DNA stammer fra faderen og halvdelen fra moderen.
Struktur
DNA er et tostrenget molekyle, der ser snoet ud, hvilket giver det en unik form kaldet den dobbelte helix.
Hver af de to tråde er en lang sekvens af nukleotider eller individuelle enheder lavet af:
- et fosfatmolekyle
- et sukkermolekyle kaldet deoxyribose, der indeholder fem carbonatomer
- en nitrogenholdig region
Der er fire typer kvælstofholdige regioner kaldet baser:
- adenin (A)
- cytosin (C)
- guanin (G)
- thymin (T)
Rækkefølgen af disse fire baser danner den genetiske kode, som er vores instruktioner for livet.
Baserne af de to DNA-tråde sidder sammen for at skabe en stigenlignende form. Inden for stigen holder A sig altid fast ved T, og G holder altid fast ved C for at skabe ”trin”. Stigens længde er dannet af sukker- og fosfatgrupperne.
Emballage-DNA: Kromatin og kromosomer
Billedkredit: National Human Genome Research Institute
Mest DNA lever i cellernes kerner, og nogle findes i mitokondrier, som er cellernes kraftværk.
Fordi vi har så meget DNA (2 meter i hver celle), og vores kerner er så små, skal DNA pakkes utroligt pænt.
Tråde af DNA er loopet, viklet og pakket rundt proteiner kaldet histoner. I denne oprullede tilstand kaldes det kromatin.
Kromatin kondenseres yderligere gennem en proces kaldet supercoiling, og det pakkes derefter i strukturer kaldet kromosomer. Disse kromosomer danner den velkendte "X" -form som det ses på billedet ovenfor.
Hvert kromosom indeholder et DNA-molekyle. Mennesker har 23 par kromosomer eller 46 kromosomer i alt. Interessant nok har frugtfluer 8 kromosomer, og duer har 80.
Kromosom 1 er det største og indeholder omkring 8.000 gener. Den mindste er kromosom 21 med omkring 3.000 gener.
Hvad er et gen?
Hver længde af DNA, der koder for et specifikt protein, kaldes et gen. For eksempel koder et gen for proteininsulinet, det hormon, der hjælper med at kontrollere niveauet af sukker i blodet. Mennesker har omkring 20.000-30.000 gener, skønt skøn varierer.
Vores gener tegner sig kun for omkring 3 procent af vores DNA, de resterende 97 procent er mindre forstået. Det udestående DNA menes at være involveret i regulering af transkription og translation.
Hvordan skaber DNA proteiner?
For gener at skabe et protein er der to hovedtrin:
Transkription: DNA-koden kopieres for at skabe messenger-RNA (mRNA). RNA er en kopi af DNA, men det er normalt enkeltstrenget. En anden forskel er, at RNA ikke indeholder base thymin (T), som erstattes af uracil (U).
Oversættelse: mRNA'et oversættes til aminosyrer ved transfer-RNA (tRNA).
mRNA læses i sektioner med tre bogstaver kaldet codons. Hver kodon koder for en bestemt aminosyre eller byggesten i et protein. For eksempel koder kodonet GUG for aminosyren valin.
Der er 20 mulige aminosyrer.
Hvad er en telomer?
Telomerer er regioner med gentagne nukleotider i slutningen af kromosomer.
De beskytter enderne af kromosomet mod at blive beskadiget eller smeltet sammen med andre kromosomer.
De er blevet sammenlignet med plastspidserne på snørebånd, der forhindrer dem i at blive flossede.
Når vi bliver ældre, bliver denne beskyttende region støt mindre. Hver gang en celle deler sig, og DNA replikeres, bliver telomeren kortere.
I en nøddeskal
Kromosomer er tæt opviklede DNA-tråde. Gener er sektioner af DNA, der koder individuelle proteiner.
Sagt på en anden måde, DNA er hovedplanen for livet på jorden og kilden til den vidunderlige sort, vi ser omkring os.
