DNA forklart og utforsket

Innhold

• Om DNA
• DNA i helse, sykdom og aldring
• Ditt ekspansive genom
• DNA-skader og mutasjoner
• DNA og aldring
• Hva er DNA laget av?
• Hvordan ser DNA ut?
• Hva gjør DNA?
• DNA hjelper kroppen din til å vokse
• Hvordan kommer du fra DNA-koden til et protein?
• Hvor er DNA funnet?
• Eukaryote celler
• Prokaryote celler
• Hva skjer når cellene dine deler seg?
• Ta bort

Hvorfor er DNA så viktig? Enkelt sagt inneholder DNA instruksjonene som er nødvendige for livet.

Koden i vårt DNA gir anvisninger om hvordan du kan lage proteiner som er viktige for vår vekst, utvikling og generelle helse.

Om DNA

DNA står for deoksyribonukleinsyre. Den består av enheter av biologiske byggesteiner kalt nukleotider.

DNA er et viktig molekyl for ikke bare mennesker, men også for de fleste andre organismer. DNA inneholder arvelig materiale og gener - det er det som gjør oss unike.

Men hva gjør DNA egentlig gjøre? Fortsett å lese for å finne ut mer om strukturen til DNA, hva den gjør og hvorfor den er så viktig.

DNA i helse, sykdom og aldring

Ditt ekspansive genom

Hele DNA-settet ditt kalles genomet ditt. Den inneholder 3 milliarder baser, 20 000 gener og 23 par kromosomer!

Du arver halvparten av DNA fra faren din og halvparten fra moren din. Dette DNA kommer fra henholdsvis sæd og egg.

Gener utgjør faktisk veldig lite av genomet ditt - bare 1 prosent. De andre 99 prosentene hjelper til med å regulere ting som når, hvordan og i hvilken mengde proteiner produseres.

Forskere lærer fremdeles mer og mer om dette "ikke-kodende" DNA.

DNA-skader og mutasjoner

DNA-koden er utsatt for skade. Faktisk anslås det at titusenvis av DNA-skader skjer hver dag i hver av cellene våre. Skader kan oppstå på grunn av feil i DNA-replikasjon, frie radikaler og eksponering for UV-stråling.

Men frykt aldri! Cellene dine har spesialiserte proteiner som er i stand til å oppdage og reparere mange tilfeller av DNA-skade. Faktisk er det minst fem store DNA-reparasjonsveier.

Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen. Noen ganger kan de være dårlige. Dette er fordi en endring i DNA-koden kan ha en nedstrøms innvirkning på måten et protein blir laget på.

Hvis proteinet ikke fungerer som det skal, kan sykdommen oppstå. Noen eksempler på sykdommer som oppstår på grunn av mutasjoner i et enkelt gen inkluderer cystisk fibrose og sigdcelleanemi.

Mutasjoner kan også føre til utvikling av kreft. For eksempel, hvis gener som koder for proteiner som er involvert i cellevekst, muteres, kan celler vokse og dele seg ut av kontroll. Noen kreftfremkallende mutasjoner kan arves, mens andre kan anskaffes gjennom eksponering for kreftfremkallende stoffer som UV-stråling, kjemikalier eller sigarettrøyk.

Men ikke alle mutasjoner er dårlige. Vi anskaffer dem hele tiden. Noen er ufarlige, mens andre bidrar til vårt mangfold som art.

Endringer som forekommer i mer enn 1 prosent av befolkningen kalles polymorfier. Eksempler på noen polymorfier er hår- og øyenfarge.

DNA og aldring

Det antas at uriktig DNA-skade kan akkumuleres når vi eldes, noe som bidrar til å drive aldringsprosessen. Hvilke faktorer kan påvirke dette?

Noe som kan spille en stor rolle i DNA-skaden forbundet med aldring, er skade på grunn av frie radikaler. Imidlertid er denne skademekanismen kanskje ikke tilstrekkelig for å forklare aldringsprosessen. Flere faktorer kan også være involvert.

En om hvorfor DNA-skader akkumuleres når vi eldes, er basert på evolusjon. Det antas at DNA-skader blir reparert mer trofast når vi er i reproduktiv alder og har barn. Etter at vi har bestått de største reproduktive årene, faller reparasjonsprosessen naturlig.

En annen del av DNA som kan være involvert i aldring er telomerer. Telomerer er strekninger av repeterende DNA-sekvenser som finnes i endene av kromosomene dine. De hjelper til med å beskytte DNA mot skade, men de forkorter også for hver runde av DNA-replikasjon.

Telomerforkortelse har vært assosiert med aldringsprosessen. Det er også funnet at noen livsstilsfaktorer som fedme, eksponering for sigarettrøyk og psykologisk stress kan bidra til forkortelse av telomer.

Kanskje å gjøre sunne livsstilsvalg som å opprettholde en sunn vekt, håndtere stress og ikke røyke, kan redusere forkortelsen av telomerer? Dette spørsmålet fortsetter å være av stor interesse for forskere.

Hva er DNA laget av?

DNA-molekylet består av nukleotider. Hvert nukleotid inneholder tre forskjellige komponenter - et sukker, en fosfatgruppe og en nitrogenbase.

Sukkeret i DNA kalles 2’-deoksyribose. Disse sukkermolekylene veksler med fosfatgruppene, og utgjør "ryggraden" i DNA-strengen.

Hvert sukker i et nukleotid har en nitrogenbase festet til seg. Det er fire forskjellige typer nitrogenbaser som finnes i DNA. De inkluderer:

• adenin (A)
• cytosin (C)
• guanin (G)
• tymin (T)

Hvordan ser DNA ut?

De to DNA-strengene danner en 3-D-struktur kalt en dobbel helix. Når det er illustrert, ser det litt ut som en stige som er vridd til en spiral der baseparene er trinnene og sukkerfosfatryggene er bena.

I tillegg er det verdt å merke seg at DNA i kjernen til eukaryote celler er lineært, noe som betyr at endene på hver streng er frie. I en prokaryot celle danner DNA en sirkulær struktur.

Hva gjør DNA?

DNA hjelper kroppen din til å vokse

DNA inneholder instruksjonene som er nødvendige for at en organisme - du, en fugl eller en plante - for eksempel - skal vokse, utvikle seg og reprodusere. Disse instruksjonene lagres i sekvensen av nukleotidbasepar.

Cellene dine leser denne koden tre baser om gangen for å generere proteiner som er essensielle for vekst og overlevelse. DNA-sekvensen som inneholder informasjonen for å lage et protein kalles et gen.

Hver gruppe på tre baser tilsvarer spesifikke aminosyrer, som er byggesteinene til proteiner. For eksempel spesifiserer baseparene T-G-G aminosyren tryptofan mens baseparene G-G-C spesifiserer aminosyren glycin.

Noen kombinasjoner, som T-A-A, T-A-G og T-G-A, indikerer også slutten på en proteinsekvens. Dette forteller cellen om ikke å tilsette flere aminosyrer til proteinet.

Proteiner består av forskjellige kombinasjoner av aminosyrer. Når de plasseres sammen i riktig rekkefølge, har hvert protein en unik struktur og funksjon i kroppen din.

Hvordan kommer du fra DNA-koden til et protein?

Så langt har vi lært at DNA inneholder en kode som gir cellen informasjon om hvordan man kan lage proteiner. Men hva skjer i mellom? Enkelt sagt, dette skjer via en to-trinns prosess:

For det første delte de to DNA-strengene seg fra hverandre. Deretter leser spesielle proteiner i kjernen baseparene på en DNA-streng for å skape et mellomliggende messenger-molekyl.

Denne prosessen kalles transkripsjon og molekylet som opprettes kalles messenger RNA (mRNA). mRNA er en annen type nukleinsyre, og den gjør nøyaktig hva navnet tilsier. Den beveger seg utenfor kjernen, og fungerer som en melding til mobilmaskineriet som bygger proteiner.

I det andre trinnet leser spesialiserte komponenter i cellen mRNA-meldingen tre basepar om gangen og arbeider for å samle et protein, aminosyre av aminosyre. Denne prosessen kalles oversettelse.

Hvor er DNA funnet?

Svaret på dette spørsmålet kan avhenge av hvilken type organisme du snakker om. Det er to typer celler - eukaryotisk og prokaryotisk.

For mennesker er det DNA i hver av cellene våre.

Eukaryote celler

Mennesker og mange andre organismer har eukaryote celler. Dette betyr at cellene deres har en membranbundet kjerne og flere andre membranbundne strukturer som kalles organeller.

I en eukaryot celle er DNA i kjernen. En liten mengde DNA finnes også i organeller som kalles mitokondrier, som er kraftsentrene i cellen.

Fordi det er en begrenset mengde plass i kjernen, må DNA pakkes tett. Det er flere forskjellige stadier av emballasje, men sluttproduktene er strukturene vi kaller kromosomer.

Prokaryote celler

Organismer som bakterier er prokaryote celler. Disse cellene har ikke en kjerne eller organeller. I prokaryote celler finnes DNA tett oppviklet i midten av cellen.

Hva skjer når cellene dine deler seg?

Cellene i kroppen din deler seg som en normal del av vekst og utvikling. Når dette skjer, må hver nye celle ha en komplett kopi av DNA.

For å oppnå dette må DNA-en din gjennomgå en prosess som kalles replikasjon. Når dette skjer, splittes de to DNA-strengene fra hverandre. Deretter bruker spesialiserte cellulære proteiner hver streng som en mal for å lage en ny DNA-streng.

Når replikasjonen er fullført, er det to dobbeltstrengede DNA-molekyler. Ett sett vil gå inn i hver nye celle når delingen er fullført.

Ta bort

DNA er sentralt for vår vekst, reproduksjon og helse. Den inneholder instruksjonene som er nødvendige for at cellene dine skal produsere proteiner som påvirker mange forskjellige prosesser og funksjoner i kroppen din.

Fordi DNA er så viktig, kan skader eller mutasjoner noen ganger bidra til utvikling av sykdom. Det er imidlertid også viktig å huske at mutasjoner kan være gunstige og også bidra til vårt mangfold.