ДНК – это аббревиатура дезоксирибонуклеиновой кислоты, обычно 2′-дезокси-5′-рибонуклеиновой кислоты. ДНК – это молекулярный код, используемый в клетках для образования белков. ДНК считается генетическим планом организма, потому что каждая клетка в организме, содержащая ДНК, имеет эти инструкции, которые позволяют организму расти, восстанавливать себя и воспроизводиться.
Структура ДНК
Одиночная молекула ДНК имеет форму двойной спирали, состоящей из двух цепочек нуклеотидов, связанных вместе. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (рибозы) и фосфатной группы. Те же 4 азотистых основания используются в качестве генетического кода для каждой цепи ДНК, независимо от того, из какого организма она происходит. Основания и их символы – аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Основания на каждой цепи ДНК комплементарны друг другу. Аденин всегда связывается с тимином; гуанин всегда связывается с цитозином. Эти основания встречаются друг с другом в центре спирали ДНК. Основа каждой цепи состоит из дезоксирибозной и фосфатной группы каждого нуклеотида. Углерод номер 5 рибозы ковалентно связан с фосфатной группой нуклеотида. Фосфатная группа одного нуклеотида связывается с атомом углерода номер 3 рибозы следующего нуклеотида. Водородные связи стабилизируют форму спирали.
Порядок азотистых оснований имеет значение, кодируя аминокислоты, которые соединяются вместе, чтобы образовать белки. ДНК используется в качестве матрицы для создания РНК посредством процесса, называемого транскрипцией. РНК использует молекулярные механизмы, называемые рибосомами, которые используют код для создания аминокислот и соединения их для образования полипептидов и белков. Процесс создания белков из шаблона РНК называется трансляцией.
Открытие ДНК
Немецкий биохимик Фредерих Мишер впервые заметил ДНК в 1869 году, но он не понимал функции молекулы. В 1953 году Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс и Розалинда Франклин описали структуру ДНК и предложили, как молекула может кодировать наследственность. В то время как Уотсон, Крик и Уилкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1962 года «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и ее значения для передачи информации в живом материале», Нобелевский комитет проигнорировал вклад Франклина. p>
Важность знания генетического кода
В современную эпоху возможно упорядочить весь генетический код организма. Одним из следствий этого является то, что различия в ДНК здоровых и больных людей могут помочь определить генетическую основу некоторых заболеваний. Генетическое тестирование может помочь определить, подвержен ли человек риску этих заболеваний, в то время как генная терапия может исправить определенные проблемы в генетическом коде.. Сравнение генетического кода разных видов помогает нам понять роль генов и позволяет проследить эволюцию и отношения между видами