Složení DNA ... Chemické složení DNA

Mnoho lidí vždycky uvažovalo, proč některé známky, které jsou k dispozici rodičům, jsou přenášeny na dítě (například barva očí, vlasy, tvar tváře a další). Věda prokázala, že tento přenos znaku závisí na genetickém materiálu nebo DNA.

Co je DNA?

V současnosti se kyselina deoxyribonukleová chápe jako komplexní sloučenina odpovědná za přenos dědičných znaků. Tato molekula je obsažena v každé buňce našeho těla. Naprogramoval hlavní rysy našeho těla (pro vývoj určité charakteristiky je určitá bílkovina).

Co se skládá z? Kompozice DNA obsahuje složité sloučeniny - nukleotidy. Nukleotid je blok nebo mini-sloučenina, která obsahuje dusíkatou bázi, zbytek kyseliny fosforečné a cukr (v tomto případě deoxyribózu).

DNA je dvojvláknová molekula, ve které je každý z řetězců připojen k druhému prostřednictvím dusíkových bází podle principu komplementarity.

Dále můžeme předpokládat, že DNA se skládá z genů - určitých nukleotidových sekvencí zodpovědných za syntézu proteinů. Jaké chemické strukturní vlastnosti má deoxyribonukleová kyselina?

Nukleotid

Jak bylo řečeno, základní strukturní jednotka deoxyribonukleové kyseliny je nukleotid. Toto je složité vzdělání. DNA nukleotidová kompozice je následující.

Ve středu nukleotidu je pětkomponentní cukr (v DNA je to deoxyribóza, na rozdíl od RNA, která obsahuje ribózu). Spojuje se s dusíkatým základem, které se vyznačují pěti typy: adenin, guanin, thymin, uracil a cytosin. Kromě toho každý nukleotid také obsahuje zbytek kyseliny fosforečné.

Kompozice DNA zahrnuje pouze ty nukleotidy, které mají uvedené strukturní jednotky.

Všechny nukleotidy jsou uspořádány v řetězci a postupují navzájem. Skupinové triplety (tři nukleotidy) tvoří sekvenci, ve které každý triplet odpovídá určité aminokyselině. V důsledku toho vzniká řetězec.

Jsou kombinovány mezi sebou kvůli vazbám dusíkatých bází. Základní vztah mezi nukleotidy paralelních řetězců je vodík.

Nukleotidové sekvence jsou základem genů. Porušení jejich struktury vede k selhání syntézy proteinů a projev mutací. Složení DNA zahrnuje stejné geny, které jsou prakticky určeny všemi lidmi a odlišují je od jiných organismů.

Modifikace nukleotidu

V některých případech se modifikace dusíkaté báze používá pro stabilnější přenos jedné nebo jiné charakteristiky. Chemické složení DNA se mění v důsledku přidání methylové skupiny (CH3). Tato modifikace (na jednom nukleotidu) umožňuje stabilizovat expresi genů a přenos znamení do dceřiných buněk.

Takové "zlepšení" ve struktuře molekuly v žádném případě neovlivňuje asociaci dusíkatých bází.

Tato modifikace se také používá při inaktivaci chromozomu X. Jako výsledek, Barra těla jsou tvořeny.

Při zvýšené karcinogenezi analýza DNA ukazuje, že nukleotidový řetězec je na mnoha základech citlivý na methylaci. Ve sledováních bylo zjištěno, že zdrojem mutace je obvykle methylovaný cytosin. Obvykle v procesu nádoru může demethylace pomoci zastavit proces, ale kvůli jeho složitosti se tato reakce nevykonává.

Struktura DNA

Ve struktuře molekuly se rozlišují dva typy struktury. Prvním typem je lineární sekvence tvořená nukleotidy. Jejich stavba podléhá určitým zákonům. Nahrávání nukleotidů na DNA molekule začíná na 5'-konci a končí na 3'-konci. Druhý obvod, umístěný naproti tomu, je konstruován stejným způsobem, pouze v prostorovém poměru molekuly jsou proti sobě navzájem a 5 'konec jednoho řetězce je umístěn naproti 3' konci druhé.

Sekundární struktura DNA je spirála. To je způsobeno přítomností vodíkových vazeb mezi nukleotidy uspořádanými proti sobě. Vodíková vazba se vytváří mezi komplementárními dusíkatými bázemi (například oproti adeninu prvního řetězce může být pouze tymin a před guaninem - cytosinem nebo uracilem). Tato přesnost je způsobena skutečností, že konstrukce druhého řetězce nastává na základě prvního řetězce, proto je přesná korespondence mezi dusíkatými bázemi.

Syntéza molekuly

Jak se tvoří molekula DNA?

V cyklu svého vzniku jsou rozlišeny tři etapy:

• Odpojení obvodů.
• Připojení syntetických jednotek k jednomu z obvodů.
• Dokončení druhého řetězce podle zásady komplementarity.

Ve stadiu rozpadu molekuly hrají hlavní roli enzymy - DNA gyráza. Tyto enzymy jsou orientovány na destrukci vodíkových vazeb mezi řetězci.

Po divergenci řetězců vstupuje hlavní syntetizující enzym, DNA polymeráza. Jeho upevnění je uvedeno v kapitole 5 '. Dále se tento enzym pohybuje směrem k 3'-konci, přičemž současně přidává potřebné nukleotidy se odpovídajícími dusíkatými bázemi. Po dosažení specifického místa (terminátoru) na 3'-konci je polymeráza odpojena od původního řetězce.

Po vzniku dceřinového řetězce vzniká vodíková vazba mezi bázemi, která také váže nově vytvořenou molekulu DNA.

Kde mohu najít tuto molekulu?

Pokud se dostanete hlouběji do struktury buněk a tkání, můžete vidět, že DNA je většinou obsažena v jádře buňky. Jádro je zodpovědné za vznik nových dceřiných buněk nebo jejich klonů. V tomto případě se dědičná informace, která se nachází v něm, dělí mezi nově vytvořené buňky rovnoměrně (tvoří se klony) nebo částečně (tento fenomén lze často pozorovat v meióze). Porážka jádra znamená porušení tvorby nových tkání, což vede k mutaci.

Navíc je v mitochondriích nalezen zvláštní typ dědičného materiálu. V nich se DNA poněkud liší od DNA v jádře (mitochondriální deoxyribonukleová kyselina má prstencový tvar a provádí několik dalších funkcí).

Samotná molekula může být vyloučena z jakýchkoli tělesných buněk (pro testování, nejčastěji se používá rozetou z vnitřní strany lícnice nebo krve). Neexistuje žádný genetický materiál pouze v exfoliačním epitelu a některých krevních buňkách (erytrocytech).

Funkce

Složení molekuly DNA ji činí funkcí přenosu informací z generace na generaci. To je způsobeno syntézou určitých proteinů, které způsobují projev konkrétního genotypového (interního) nebo fenotypického (vnějšího - například barvy očí nebo vlasů) znamení.

Předávání informací se provádí prostřednictvím jejich implementace z genetického kódu. Na základě informací šifrovaných v genetickém kódu se vytvářejí specifické informace o ribozomálních a transportních RNA. Každý z nich je zodpovědný za určitou akci - informace RNA se používá pro syntézu proteinů, ribozomální se účastní shromáždění proteinových molekul a transport tvoří odpovídající proteiny.

Jakékoli selhání jejich práce nebo změna struktury vede k narušení funkce a výskytu atypických znaků (mutací).

Test DNA pro otcovství umožňuje zjistit přítomnost příznaků mezi lidmi.

Genetické testy

Proč lze v současné době používat genetický výzkum?

Analýza DNA se používá k určení mnoha faktorů nebo změn v těle.

Studie nejprve umožňuje určit přítomnost vrozených dědičných onemocnění. Taková onemocnění zahrnují Downův syndrom, autismus, Marfanův syndrom.

DNA může být také prozkoumána k určení souvisejících vztahů. Test otcovství je již dlouho rozšířen v řadě, především právních, procesů. Tato studie je určena při určování genetického vztahu mezi dětmi narozenými mimo manželství. Často se tento test předává žadatelům o dědictví v případě otázek od úřadů.