DNA AçIKLADI: YAPI VE IŞLEV - GENETIK

DNA nedir ve nasıl çalışır?

DNA belki de en ünlü biyolojik moleküldür; yeryüzündeki tüm yaşam formlarında mevcuttur. Ama DNA veya deoksiribonükleik asit nedir? Burada temelleri ele alıyoruz.

Vücudunuzdaki hemen hemen her hücre, sizi yapan DNA veya genetik kodu içerir. sen. DNA, tüm yaşamın gelişimi, büyümesi, çoğalması ve işleyişi için talimatlar taşır.

Genetik koddaki farklılıklar, bir kişinin kahverengi yerine mavi gözlere sahip olmasının, neden bazı insanların belirli hastalıklara duyarlı olduğunun, kuşların neden sadece iki kanatlarının olduğu ve zürafaların neden uzun boyunlu olduğudur.

Şaşırtıcı bir şekilde, insan vücudundaki tüm DNA çözülürse, güneşe ulaşır ve 300'den fazla kez geri döner.

Bu yazıda, DNA'nın temellerini, neyden yapıldığını ve nasıl çalıştığını inceleyeceğiz.

DNA nedir?

Kısacası DNA, her bir kişinin benzersiz genetik kodunu içeren uzun bir moleküldür. Vücudumuzun çalışması için gerekli olan proteinleri oluşturma talimatlarını içerir.

DNA talimatları ebeveynden çocuğa aktarılır, kabaca bir çocuğun DNA'sının yarısı babadan, yarısı da anneden gelir.

Yapısı

DNA'nın çift sarmalı.

DNA, çift sarmal olarak adlandırılan benzersiz bir şekil veren, bükülmüş görünen iki sarmallı bir moleküldür.

İki sarmalın her biri, aşağıdakilerden oluşan uzun bir nükleotid dizisi veya ayrı birimlerdir:

bir fosfat molekülü
beş karbon içeren deoksiriboz adı verilen bir şeker molekülü
nitrojen içeren bir bölge

Baz adı verilen dört tür nitrojen içeren bölge vardır:

adenin (A)
sitozin (C)
guanin (G)
timin (T)

Bu dört temelin sırası, yaşam için talimatlarımız olan genetik kodu oluşturur.

İki DNA zincirinin tabanı, merdiven benzeri bir şekil oluşturmak için birbirine yapıştırılır. Merdivenin içinde, A her zaman T'ye yapışır ve G "basamakları" oluşturmak için her zaman C'ye yapışır. Merdivenin uzunluğunu şeker ve fosfat grupları oluşturur.

Ambalaj DNA'sı: Kromatin ve kromozomlar

Bir erkekte tam kromozom seti.
Resim kredisi: Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü

Çoğu DNA, hücrelerin çekirdeklerinde yaşar ve bazıları hücrelerin güç merkezleri olan mitokondride bulunur.

Çok fazla DNA'ya sahip olduğumuz için (her hücrede 2 metre) ve çekirdeklerimiz çok küçük olduğundan, DNA'nın inanılmaz derecede düzgün bir şekilde paketlenmesi gerekiyor.

DNA iplikçikleri ilmeklenir, sarılır ve histon adı verilen proteinlerin etrafına sarılır. Bu sarmal halde buna kromatin denir.

Kromatin, aşırı sarma adı verilen bir işlemle daha da yoğunlaştırılır ve daha sonra kromozom adı verilen yapılara paketlenir. Bu kromozomlar, yukarıdaki resimde görüldüğü gibi tanıdık "X" şeklini oluşturur.

Her kromozom bir DNA molekülü içerir. İnsanlarda toplam 23 çift kromozom veya 46 kromozom bulunur. İlginç bir şekilde, meyve sineklerinde 8 kromozom vardır ve güvercinlerde 80 kromozom vardır.

Kromozom 1 en büyüğüdür ve yaklaşık 8.000 gen içerir. En küçüğü, yaklaşık 3.000 gen içeren 21. kromozomdur.

Gen nedir?

Belirli bir proteini kodlayan her DNA uzunluğu bir gen olarak adlandırılır. Örneğin, bir gen, kandaki şeker seviyelerini kontrol etmeye yardımcı olan hormon olan insülin proteinini kodlar. Tahminler değişiklik gösterse de, insanlar yaklaşık 20.000-30.000 gene sahiptir.

Genlerimiz DNA'mızın yalnızca yaklaşık yüzde 3'ünü oluşturuyor, kalan yüzde 97 daha az anlaşılıyor. Olağanüstü DNA'nın, transkripsiyon ve çevirinin düzenlenmesinde rol oynadığı düşünülmektedir.

DNA proteinleri nasıl oluşturur?

Genlerin bir protein oluşturması için iki ana adım vardır:

Transkripsiyon: DNA kodu, haberci RNA (mRNA) oluşturmak için kopyalanır. RNA, DNA'nın bir kopyasıdır, ancak normalde tek sarmallıdır. Diğer bir fark, RNA'nın urasil (U) ile değiştirilen baz timini (T) içermemesidir.

Çeviri: mRNA, transfer RNA (tRNA) ile amino asitlere çevrilir.

mRNA, kodon adı verilen üç harfli bölümlerde okunur. Her kodon, belirli bir amino asidi veya bir proteinin yapı taşını kodlar. Örneğin, GUG kodonu, amino asit valini kodlar.

20 olası amino asit vardır.