Složení DNA ... Chemické složení DNA

Mnoho lidí se vždy zajímalo, 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 je deoxyribonukleová kyselina chápána jako komplexní sloučenina odpovědná za přenos dědičných znaků. Tato molekula je obsažena v každé buňce našeho těla. Naprogramovala hlavní rysy našeho těla (pro vývoj určité charakteristiky je určitá bílkovina).

Co se skládá z? Kompozice DNA obsahuje složité sloučeniny - nukleotidy. Nukleotidem je blok nebo mini-sloučenina, která má ve svém složení dusíkatou bázi, zbytek kyselina fosforečná a cukr (v tomto případě - deoxyribóza).

DNA je dvojvláknová molekula, ve které každý z řetězců je spojen s druhým prostřednictvím dusíkových bází princip komplementarity.

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

Nukleotid

Jak bylo řečeno, hlavní strukturní jednotka deoxyribonukleové kyseliny je nukleotid. To je komplexní vzdělávání. DNA nukleotidová kompozice je následující.

Ve středu nukleotidu je pětičásticový cukr (v DNA je to deoxyribóza, na rozdíl od RNA, která obsahuje ribózu). Na ni je připojena dusíková báze, která se vyznačuje 5 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. Výsledkem je vytvoření řetězce.

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, pro stabilnější přenos vlastností, je dusíková báze modifikována. Chemické složení DNA se mění v důsledku přidání methylové skupiny (CH3). Taková modifikace (na jednom nukleotidu) umožňuje stabilizovat genovou expresi a přenos znaků do dceřiných buněk.

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

Tato modifikace se také používá při inaktivaci chromozomu X. V důsledku toho se tvoří Barra těla.

Při zvýšené karcinogenezi DNA analýza 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 vzhledem k 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. Zaznamenávání nukleotidů na DNA molekule začíná na konci 5rsquo-end a končí na 3squo-konci. Druhý okruh nachází naopak, je konstruován stejným způsobem, pouze molekuly jsou prostorově vzájemně proti sobě, vyznačující se tím, 5rsquo - jeden konec řetězu nachází naproti 3rsquo - druhý konec.

Sekundární struktura DNA je spirála. Je to způsobeno přítomností vodíkových vazeb mezi nukleotidy navzájem proti sobě. Vodíková vazba je tvořena (pouze thymin, guanin a kontrast může být například, naproti prvnímu vláknu adenin - uracil nebo cytosin) mezi komplementárními dusíkatými bázemi. 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 syntezátorů k jednomu z obvodů.
• Dokončení druhého řetězce podle principu 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 vazba je pozorována na místě 5rsquo. Dále se tento enzym pohybuje směrem k 3-koncovému konci a současně spojuje nezbytné nukleotidy s odpovídajícími dusíkatými bázemi. Po dosažení určitého místa (terminátoru) na 3-koncovém konci je polymeráza oddělena od původního řetězce.

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

Kde mohu najít tuto molekulu?

Pokud se dostanete hlouběji do struktury buněk a tkání, můžete vidět, že DNA je obsažena hlavně v jádro buňky. Jádro je zodpovědný za vznik nových dcer, buněk nebo jejich klonů. V tomto případě, dědičné informace, nachází se v ní, je rozdělena mezi nově vytvořené buňky rovnoměrně (tvoří se klony) nebo částečně (tento jev lze často pozorovat v meióze). Porážka jádra vede k narušení 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 tělních buněk (pro testování je nejčastěji používán nátěr zevnitř líce nebo krve). Neexistuje žádný genetický materiál pouze v exfoliačním epitelu a některých krevních buňkách (erytrocytech).

Funkce

Složení molekuly DNA jí umožňuje plnit funkci přenosu informací z generace na generaci. To je vzhledem k syntéze určitých proteinů, které vedou k manifestaci genotypu (interní) nebo fenotypické (externí - například barva očí nebo vlasů) funkce.

Předávání informací se provádí prostřednictvím jejich implementace z genetického kódu. Na základě informací zašifrovaných v genetický kód, specifické informace, ribozomální a transportní RNA. Každý z nich je zodpovědný za konkrétní akci - messenger RNA se použije pro syntézu proteinů zapojených do ribozomálních proteinech montáž, a tvoří odpovídající transportní proteiny.

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

Test DNA pro otcovství umožňuje zjistit přítomnost příznaků mezi lidmi.

Genetické testy

Proč může být v současnosti použit genetický výzkum?

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

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

DNA může být také zkoumána k určení souvisejících vztahů. Test otcovství je již dlouho rozšířen v řadě procesů, především v oblasti právních. Tato studie je určena při určování genetického vztahu mezi nelegitimními dětmi. Často je tento test předán žadatelům o dědictví v případě otázek od orgánů.