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 już mówi najważniejsze rzeczy o ich budowie, 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: niezwykle długie nici DNA są zorganizowane 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 określone przeznaczenie w organizmie. Z czego to się składa, można określić na podstawie rybosomów znajdujących się w jądrze komórkowym 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 zdefiniowanej sekwencji, podobnej do zaszyfrowanego kodu. DNA jest przekształcane w podobne mRNA, dzięki czemu rybosom może przez nie przejść. To rejestruje 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 pojedyncze 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 ekstrapolacje pokazują, jak niewyobrażalnie duża 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 jest narażony na wiele różnych zakłóceń na przestrzeni lat. Obejmują one od spożycia 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, dzięki czemu cenne informacje są zachowane przez całe życie komórki. Ale od czasu do czasu, zwłaszcza z wiekiem, regeneracja komórek może się nie udać, a DNA może zostać zmienione. Poszczególne zasady można wymieniać lub usuwać, całe obszary są nieczytelne, nić przecięta na pół, krótko mówiąc: kod genetyczny jest teraz zły. Jeśli komórka nadal jest zdolna do podziału, wadliwa komórka może z czasem doprowadzić do nagromadzenia się chorych komórek.

Jeśli takie mutacje DNA są 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 w wyniku mutacji DNA oprócz dziedziczności. Niektóre typy wirusów reprezentują szczególnie wyrafinowaną formę życia, która wykorzystuje obce DNA.

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