DNA

Plik DNA jest uważany za Świętego Graala zarówno genetyki, jak i biologii ewolucyjnej. Złożone życie na tej planecie jest nie do pomyślenia bez DNA jako nośnika informacji genetycznej.

Co to jest DNA

DNA to skrót od „kwasu dezoksyrybonukleinowego” w języku niemieckim Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA). Dla biochemików to oznaczenie mówi już o najważniejszych rzeczach dotyczących ich struktury, ale zwykle potrzeba kilku słów wyjaśniających.

DNA jest złożoną cząsteczką, która składa się z dwóch prawie identycznych pojedynczych nici i to właśnie w tym „prawie” ukryte jest pochodzenie różnorodności genetycznej. Każda nić składa się ze stabilnego łańcucha dezoksyrybozy-kwasu fosforowego, do którego przyłączone są różne zasady organiczne. Obie nici są splecione w podwójną helisę, tworząc w ten sposób DNA.

Ale to nie wszystko: wyjątkowo długie nici DNA organizują się w duży kompleks, chromosomy, z których ludzie mają 23 pary w jądrach wszystkich komórek ciała. Te chromosomy zawierają zakodowane w DNA wszystkie informacje genetyczne (geny), które sprawiają, że każda żywa istota jest indywidualna.

Funkcje, zadania i znaczenia medyczne i zdrowotne

Każda komórka ma w organizmie określone przeznaczenie. Z czego składa się puszka rybosomów z komórek znajdujących się w jądrze DNA odczytać. Ale jak dokładnie działa ten podstawowy zestaw do budowy komórek?

Kluczem do zrozumienia genetyki molekularnej DNA są sprzężone pary zasad: adenina, tymina, guanina i cytozyna. Są one połączone z DNA w precyzyjnie określonej sekwencji, podobnie jak w przypadku zaszyfrowanego kodu. DNA jest przekształcane w podobny mRNA, dzięki czemu rybosom może przez nie przejść. To pobiera kod, który dostarcza rybosomowi sekwencję aminokwasów.

Rybosom wytwarza odpowiednie aminokwasy i wykorzystuje je do tworzenia charakterystycznych białek, które ostatecznie umożliwiają funkcjonowanie komórki. W ten sposób abstrakcyjne DNA staje się namacalnym budulcem komórki. Każda ludzka komórka może przetrwać tylko przez ograniczony czas, więc komórki, a wraz z nimi DNA, muszą się rozmnażać. Podobnie jak w przypadku bakterii, dzieje się to poprzez podział komórek. DNA jest rozkładane na poszczególne nici przez helikazę. Po rozdzieleniu enzym ten wykorzystuje obie nici jako oddzielne matryce i odtwarza brakującą przeciwną nić, tak że powstają dwa identyczne łańcuchy cząsteczek DNA.

Poniższe dwie projekcje pokazują, jak niewyobrażalnie ogromna jest gęstość informacji DNA: Pojedynczy gram DNA ma objętość danych 700 terabajtów. Aby odtworzyć wszystkich ludzi na ziemi, wystarczy tylko 0,3% wypełnienia DNA łyżeczką. A gdybyś chciał połączyć całe DNA jednej osoby, musiałbyś podróżować na słońce iz powrotem 500 razy.

Choroby, dolegliwości i zaburzenia

Plik DNA przez lata jest narażony na różnorodne zakłócające wpływy. Obejmują one spożywanie substancji zmieniających komórki, takich jak spalone mięso lub palenie tytoniu, po ekstremalne ciepło i promieniowanie UV. Co nie mniej ważne, zmiany DNA mogą również wystąpić w wyniku wadliwych procesów metabolicznych.

Istnieją różne mechanizmy naprawy i sortowania biochemicznego, które pozwalają zachować cenne informacje przez całe życie komórki. Ale od czasu do czasu, zwłaszcza gdy się starzejemy, regeneracja komórek może się nie udać, a DNA może zostać zmienione. Poszczególne zasady można wymieniać lub usuwać, całe obszary mogą być nieczytelne, nić można przeciąć na pół, krótko mówiąc: kod genetyczny jest teraz błędny. Jeśli komórka nadal jest w stanie dzielić się, wadliwa komórka może z czasem doprowadzić do nagromadzenia się chorych komórek.

Jeśli takie mutacje DNA są nadal wyraźnie pożądane w sensie teorii ewolucji, zwykle oznaczają one rozpoznanie raka we wszystkich jego aspektach dla konkretnego pacjenta.Ale anemia sierpowata, albinizm, mukowiscydoza lub hemofilia mogą również rozwijać się poprzez mutacje DNA oprócz dziedziczności. Niektóre typy wirusów są szczególnie wyrafinowaną formą życia, która wykorzystuje obce DNA.

Nie mogą rozmnażać się samodzielnie iw tym celu przemycają się do obcych komórek. W nich zastępują DNA własnym i są w ten sposób reprodukowane w patogennej postaci przez komórkę gospodarza. Skutkiem mogą być niebezpieczne choroby wirusowe, a nawet śmierć.