Главная страница » ДНК
Биология

ДНК

Мы объясним, что такое ДНК и почему она необходима для жизни. Структура, репликация ДНК и различия между ДНК и РНК
ДНК также имеет форму двойной спирали, намотанной на саму себя

Что такое ДНК?

ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, – это полимер , необходимый для жизни , который находится внутри всех клеток живых существи внутри большинства вирусов. Это длинный, сложный белок, внутри которого хранится вся генетическая информация человека, то есть инструкции по синтезу всех белков , составляющих его организм: можно сказать, что он содержит молекулярные инструкции по вооружению живого существа

Минимальные единицы такой генетической информации называются генами и состоят из определенной последовательности нуклеотидов, составляющих ДНК, и позволяют передавать их по наследству, что жизненно важно для эволюции жизни. Кроме того, эти структуры также содержат информацию о том, как и когда должен происходить синтез строительных блоков клеток

ДНК содержится внутри клеток , либо рассеяна в их цитоплазме (в случае прокариотических организмов бактерий и архей) и или внутри клеточного ядра (в случае эукариот растений животных грибов ). Для декодирования и использования в качестве шаблона требуется вмешательство РНК или рибонуклеиновой кислоты, которая считывает структуру и использует ее в качестве шаблона в процессе, называемом транскрипцией/трансляцией

Другими словами, ДНК каждого человека уникальна и отличается от других, являясь продуктом комбинации генетических кодов, полученных от родителей в случайном процессе. Это, конечно, относится к размножающимся половым путем организмам, где каждый родитель вносит половину своего генома для создания новой особи. В случае одноклеточных организмов бесполым размножением , молекула ДНК воспроизводит себя в процессе, называемом репликацией

Генетическое содержание ДНК чрезвычайно ценно для жизни, и все же возможно ее повреждение при контакте с мутагенами : ионизирующим излучением, некоторыми химическими веществами или даже некоторыми лекарствами (как в случае химиотерапии), что приводит к ошибкам транскрипции в клеточном синтезе. Это может привести к болезни и смерти индивидуума, а также к наследственной передаче дефектных структур, что приводит к появлению потомства с врожденными дефектами

Структура ДНК

Молекула ДНК представляет собой длинную полосу единиц, называемых нуклеотидами, состоящую из молекулы сахара (в данном случае дезоксирибозы: C5H10O4), азотистого основания (которое может быть аденином, гуанином, цитозином или тимином) и фосфатной группы, которая служит связующим звеном между нуклеотидами. Таким образом, каждый нуклеотид отличается от других азотистым основанием, которым он обладает, и вместе они составляют цепочку, называемую последовательностью ДНК, которая может быть транскрибирована с помощью инициала каждого основания, например: ACTAGTCAGT…

ДНК также имеет форму двойной спирали, намотанной на саму себя в трех различных схемах (называемых A, B и Z), в соответствии с ее последовательностью, количеством оснований и специфической функцией. Эта структура образуется при соединении двух нитей нуклеотидов водородными мостиками

Репликация ДНК

Репликация ДНК включает в себя разделение двух нитей ДНК.

Репликация – это процесс, в ходе которого одна молекула ДНК порождает две идентичные себе , и является ключевым моментом в воспроизводстве клеток , поскольку все клетки в организме должны иметь точно такой же геном (как у бесполых организмов, которые практически являются клонами друг друга)

Этот процесс включает разделение двух нитей ДНК , каждая из которых будет функционировать как шаблон для синтеза нового партнера. Если все пойдет хорошо, то в итоге получится две идентичные молекулы исходной ДНК, обе в двойной спирали. Следовательно, репликация является ключом к наследованию

Предполагается три типа репликации ДНК:

  • Полуконсервативный. Как описано выше, нити разделяются, и из каждой старой нити синтезируется новая нить.
  • Консерватор. Это произойдет, если две старые нити, послужив формой, вновь соединятся со своим старым партнером, и в итоге рядом со старой молекулой ДНК возникнет совершенно новая, которая будет восстановлена.
  • Рассеянный. Это произошло бы, если бы образовавшиеся спирали состояли из фрагментов старой и новой ДНК.

Различия между ДНК и РНК

ДНК и РНК представляют собой похожие цепи нуклеотидов , но отличаются, как следует из названия, типом сахара, присутствующего в их структуре: дезоксирибоза и рибоза, соответственно

Кроме того, РНК почти в четыре раза больше, чем ДНК , и состоит из одной спирали, а не из двух. Разумеется, это различие также является функциональным, поскольку ДНК содержит генетический шаблон, а РНК отвечает за его исполнение или перенос

Аватар

Дмитрий Смирнов

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий