Baie mense het nog altyd gewonder hoekom sommige van die eienskappe wat ouers het aan die kind oorgedra word (byvoorbeeld oogkleur, hare, gesigvorm en ander). Dit is wetenskaplik bewys dat hierdie eienskapoordrag afhang van die genetiese materiaal, of DNS.
Wat is DNA?
Deoksiribonukleïensuur word tans verstaan as 'n komplekse verbinding wat verantwoordelik is vir die oordrag van oorerflike eienskappe. Hierdie molekule word in elke sel van ons liggaam gevind. Die hoofkenmerke van ons liggaam is daarin geprogrammeer ('n sekere proteïen is verantwoordelik vir die ontwikkeling van 'n bepaalde kenmerk).
Waaruit bestaan dit? DNA bestaan uit komplekse verbindings wat nukleotiede genoem word. 'n Nukleotied is 'n blok of mini-verbinding wat 'n stikstofbasis, 'n fosforsuurresidu en 'n suiker (in hierdie geval, deoksiribose) bevat.
DNS is 'n dubbelstring molekule waarin elk van die kettings aan die ander verbind is deur stikstofbasisse volgens die beginsel van komplementariteit.
Daarbenewens kan ons aanvaar dat DNS gene bevat - sekere nukleotiedvolgordes wat verantwoordelik is vir proteïensintese. Wat is die chemiese kenmerke van die struktuur van deoksiribonukleïensuur?
Nukleotied
Soos genoem, is die basiese strukturele eenheid van deoksiribonukleïensuur die nukleotied. Dit is 'n komplekse opvoeding. Die samestelling van 'n DNS-nukleotied is soos volg.
In die middel van die nukleotied is 'n vyf-komponent suiker (in DNA is dit deoksiribose, anders as RNA, wat ribose bevat).’n Stikstofbasis is daaraan geheg, waarvan 5 tipes onderskei word: adenien, guanien, timien, uracil en sitosien. Daarbenewens bevat elke nukleotied ook 'n fosforsuurresidu.
DNA bevat slegs daardie nukleotiede wat die aangeduide strukturele eenhede het.
Alle nukleotiede is in 'n ketting gerangskik en volg mekaar. Gegroepeer in drieling (drie nukleotiede elk), vorm hulle 'n volgorde waarin elke drieling ooreenstem met 'n spesifieke aminosuur. Die resultaat is 'n ketting.
Hulle word met mekaar gekombineer as gevolg van die bindings van stikstofbasisse. Die hoofbinding tussen die nukleotiede van parallelle kettings is waterstof.
Nukleotiedvolgordes is die basis van gene. Oortreding in hul struktuur lei tot 'n mislukking in die sintese van proteïene en die manifestasie van mutasies. DNS bevat dieselfde gene wat in byna alle mense bepaal word en hulle van ander organismes onderskei.
Nukleotiedmodifikasie
In sommige gevalle, vir 'n meer stabiele oordrag van 'n spesifieke eienskap, word 'n modifikasie van 'n stikstofbasis gebruik. Die chemiese samestelling van DNS word verander deur die byvoeging van 'n metielgroep (CH3). So 'n wysiging (op een nukleotied) laat toestabiliseer geenuitdrukking en oordrag van eienskappe na dogterselle.
So 'n "verbetering" van die struktuur van die molekule beïnvloed geensins die assosiasie van stikstofbasisse nie.
Hierdie wysiging word ook gebruik vir X-chromosoom-inaktivering. As gevolg hiervan word Barr-liggame gevorm.
Met verhoogde karsinogenese toon DNS-analise dat die ketting van nukleotiede onderhewig was aan metilering op baie basisse. In die waarnemings wat gemaak is, is opgemerk dat die bron van die mutasie gewoonlik gemetileerde sitosien is. Gewoonlik, in 'n gewasproses, kan demetilering help om die proses te stop, maar weens die kompleksiteit daarvan word hierdie reaksie nie uitgevoer nie.
DNA-struktuur
Daar is twee tipes struktuur in die struktuur van 'n molekule. Die eerste tipe is 'n lineêre volgorde wat deur nukleotiede gevorm word. Hulle konstruksie is onderhewig aan sekere wette. Die skryf van nukleotiede op 'n DNA-molekule begin by die 5'-kant en eindig by die 3'-kant. Die tweede ketting, oorkant geleë, is op dieselfde manier gebou, net in die ruimtelike verhouding is die molekules een oorkant die ander, en die 5'-punt van een ketting is geleë oorkant die 3'-punt van die tweede.
Die sekondêre struktuur van DNA is 'n heliks. Dit word veroorsaak deur die teenwoordigheid van waterstofbindings tussen nukleotiede wat oorkant mekaar geleë is. 'n Waterstofbinding word gevorm tussen komplementêre stikstofbasisse (byvoorbeeld, net timien kan teenoor adenien van die eerste ketting wees, en sitosien of uracil kan teenoor guanien wees). Sulke akkuraatheid is te danke aan die feit dat die konstruksie van die tweede ketting op grond van die eerste geskied, daarom is daar 'n presiese ooreenstemming tussen die stikstofbasisse.
Sintese van die molekule
Hoe vorm 'n DNS-molekule?
Daar is drie fases in die siklus van sy vorming:
- Ontkoppel kettings.
- Konneksie van sintetiseringseenhede aan een van die kettings.
- Voltooiing van die tweede ketting volgens die beginsel van komplementariteit.
In die stadium van skeiding van die molekule word die hoofrol gespeel deur ensieme - DNA-gyrases. Hierdie ensieme is gefokus op die vernietiging van waterstofbindings tussen kettings.
Na die divergensie van die kettings, kom die belangrikste sintetiseringsensiem, DNA-polimerase, ter sprake. Die aanhegting daarvan word in afdeling 5' waargeneem. Verder beweeg hierdie ensiem na die 3'-kant toe, en heg die nodige nukleotiede gelyktydig aan die ooreenstemmende stikstofbasisse. Nadat 'n sekere plek (terminator) aan die 3'-punt bereik is, word die polimerase van die oorspronklike ketting ontkoppel.
Nadat die dogterketting gevorm is, word 'n waterstofbinding tussen die basisse gevorm, wat die nuutgevormde DNS-molekule bymekaar hou.
Waar kan ek hierdie molekule vind?
As jy in die struktuur van selle en weefsels delf, kan jy sien dat DNS hoofsaaklik in die kern van die sel vervat is. Die kern is verantwoordelik vir die vorming van nuwe, dogter, selle of hul klone. Terselfdertyd word die oorerflike inligting wat daarin vervat is, eweredig tussen die nuutgevormde selle verdeel (klone word gevorm) of in dele (dit is dikwels moontlik omso 'n verskynsel tydens meiose waarneem). Die nederlaag van die kern behels 'n skending van die vorming van nuwe weefsels, wat tot mutasie lei.
Boonop word 'n spesiale tipe oorerflike materiaal in mitochondria aangetref. Hulle DNA verskil ietwat van dié in die kern (mitochondriale deoksiribonukleïensuur het 'n ringvorm en verrig effens verskillende funksies).
Die molekule self kan uit enige selle van die liggaam geïsoleer word (vir navorsing word 'n smeer van die binnekant van die wang of bloed meestal gebruik). Slegs die afbreek-epiteel en sommige bloedselle (eritrosiete) kort genetiese materiaal.
Functions
Die samestelling van die DNS-molekule bepaal die uitvoering van sy funksie om inligting van geslag tot geslag oor te dra. Dit vind plaas as gevolg van die sintese van sekere proteïene wat die manifestasie van een of ander genotipiese (interne) of fenotipiese (eksterne - byvoorbeeld oog- of haarkleur) eienskap veroorsaak.
Die oordrag van inligting word uitgevoer deur dit vanaf die genetiese kode te implementeer. Gebaseer op die inligting wat in die genetiese kode geïnkripteer is, word spesifieke inligtings-, ribosomale en oordrag-RNA's geproduseer. Elkeen van hulle is verantwoordelik vir 'n spesifieke aksie - boodskapper-RNA word gebruik om proteïene te sintetiseer, ribosomale RNA is betrokke by die samestelling van proteïenmolekules, en vervoer-RNA vorm die ooreenstemmende proteïene.
Enige mislukking in hul werk of 'n verandering in die struktuur lei tot 'n skending van die uitgevoer funksie endie voorkoms van atipiese eienskappe (mutasies).
DNA-vaderskaptoets laat jou toe om die teenwoordigheid van verwante tekens tussen mense te bepaal.
Genetiese toetse
Vir wat kan navorsing oor genetiese materiaal nou gebruik word?
DNA-analise word gebruik om baie faktore of veranderinge in die liggaam te bepaal.
In die eerste plek laat die studie jou toe om die teenwoordigheid van aangebore, oorgeërfde siektes te bepaal. Hierdie siektes sluit in Down-sindroom, outisme, Marfan-sindroom.
Jy kan ook DNS toets om familiebande te bepaal. Die vaderskaptoets is lank reeds wyd gebruik in baie, hoofsaaklik wetlike, prosesse. Hierdie studie word voorgeskryf wanneer die genetiese verwantskap tussen buite-egtelike kinders bepaal word. Dikwels word hierdie toets deur aansoekers om erfenis afgelê wanneer vrae van die owerhede ontstaan.
