Тлумачэнне і даследаванне ДНК

Задаволены

• Пра ДНК
• ДНК у здароўі, хваробах і старэнні
• Ваш экспансіўны геном
• Пашкоджанне ДНК і мутацыі
• ДНК і старэнне
• З чаго зроблена ДНК?
• Як выглядае ДНК?
• Што робіць ДНК?
• ДНК дапамагае вашаму арганізму расці
• Як вы атрымаеце з ДНК-кода бялок?
• Дзе знойдзена ДНК?
• Эўкарыятычныя клеткі
• Клеткі пракарыётаў
• Што адбываецца, калі вашы клеткі дзеляцца?
• Забірай

Чаму ДНК так важная? Прасцей кажучы, ДНК змяшчае інструкцыі, неабходныя для жыцця.

Код у нашай ДНК змяшчае ўказанні пра тое, як зрабіць бялкі, жыццёва неабходныя для нашага росту, развіцця і здароўя ў цэлым.

Пра ДНК

ДНК расшыфроўваецца як дэзаксірыбануклеінавая кіслата. Ён складаецца з адзінак біялагічных будаўнічых блокаў, якія называюцца нуклеатыдамі.

ДНК з'яўляецца жыццёва важнай малекулай не толькі для чалавека, але і для большасці іншых арганізмаў. ДНК змяшчае наш спадчынны матэрыял і нашы гены - гэта тое, што робіць нас унікальнымі.

Але што на самой справе робіць ДНК рабіць? Працягвайце чытаць, каб даведацца больш пра структуру ДНК, што яна робіць і чаму гэта так важна.

ДНК у здароўі, хваробах і старэнні

Ваш экспансіўны геном

Поўны набор вашай ДНК называецца вашым геномам. Ён утрымлівае 3 мільярды падстаў, 20 000 генаў і 23 пары храмасом!

Вы атрымліваеце ў спадчыну палову ДНК ад бацькі і палову ад маці. Гэтая ДНК паходзіць ад народкаў і яйкаклетак адпаведна.

На самай справе гены складаюць вельмі мала вашага геному - усяго 1 адсотак. Астатнія 99 адсоткаў дапамагаюць рэгуляваць такія рэчы, як, калі, як і ў якой колькасці выпрацоўваюцца бялкі.

Навукоўцы ўсё яшчэ даведаюцца пра гэтую "некадзіруючую" ДНК.

Пашкоджанне ДНК і мутацыі

ДНК-код схільны да пашкоджанняў. На самай справе, паводле ацэнак, кожны дзень у кожнай з нашых клетак адбываюцца дзясяткі тысяч пашкоджанняў ДНК. Пашкоджанне можа адбыцца з-за такіх памылак, як рэплікацыя ДНК, свабодныя радыкалы і ўздзеянне УФ-выпраменьвання.

Але ніколі не бойцеся! Вашы клеткі маюць спецыялізаваныя вавёркі, якія здольныя выяўляць і аднаўляць шматлікія выпадкі пашкоджання ДНК. На самай справе існуе як мінімум пяць асноўных шляхоў аднаўлення ДНК.

Мутацыі - гэта змены ў паслядоўнасці ДНК. Яны часам могуць быць дрэннымі. Гэта таму, што змяненне кода ДНК можа аказаць наступны ўплыў на спосаб атрымання бялку.

Калі бялок не працуе належным чынам, гэта можа прывесці да хваробы. Некаторыя прыклады захворванняў, якія ўзнікаюць з-за мутацыі аднаго гена, ўключаюць мукавісцыдоз і серпападобна-клеткавую анемію.

Мутацыі таксама могуць прывесці да развіцця рака. Напрыклад, калі гены, якія кадуюць бялкі, якія ўдзельнічаюць у клеткавым росце, мутаваць, клеткі могуць расці і выходзіць з-пад кантролю. Некаторыя мутацыі, якія выклікаюць рак, могуць перадавацца ў спадчыну, а іншыя - пры ўздзеянні канцэрагенных рэчываў, такіх як УФ-выпраменьванне, хімічныя рэчывы альбо цыгарэтны дым.

Але не ўсе мутацыі дрэнныя. Мы набываем іх увесь час. Некаторыя з іх бяскрыўдныя, а іншыя спрыяюць нашаму разнастайнасці як віду.

Змены, якія адбываюцца больш чым у 1 працэнце насельніцтва, называюцца палімарфізмамі. Прыкладамі некаторых палімарфізмаў з'яўляюцца колер валасоў і вачэй.

ДНК і старэнне

Лічыцца, што непапраўленае пашкоджанне ДНК можа назапашвацца па меры старэння, дапамагаючы рухаць працэс старэння. Якія фактары могуць на гэта паўплываць?

Нешта, што можа адыграць вялікую ролю ў пашкоджанні ДНК, звязаным са старэннем, - гэта пашкоджанне ад свабодных радыкалаў. Аднак гэтага аднаго механізму пашкоджання можа быць недастаткова для тлумачэння працэсу старэння. Таксама могуць удзельнічаць некалькі фактараў.

Адзін з пытанняў, чаму пашкоджанне ДНК назапашваецца па меры старэння, грунтуецца на эвалюцыі. Лічыцца, што пашкоджанне ДНК больш дакладна ўстараняецца, калі мы ў рэпрадуктыўным узросце і нараджаем дзяцей. Пасля таго, як мы прайшлі пік рэпрадуктыўных гадоў, працэс рамонту, натуральна, падае.

Іншая частка ДНК, якая можа ўдзельнічаць у старэнні, - гэта тэламеры. Тэламеры - гэта ўчасткі паўтаральных паслядоўнасцей ДНК, якія знаходзяцца на канцах храмасом. Яны дапамагаюць абараніць ДНК ад пашкоджанняў, але яны таксама скарачаюцца з кожным раундам рэплікацыі ДНК.

Скарачэнне тэламера звязана з працэсам старэння. Таксама было ўстаноўлена, што некаторыя фактары ладу жыцця, такія як атлусценне, уздзеянне цыгарэтнага дыму і псіхалагічны стрэс, могуць спрыяць скарачэнню тэламер.

Магчыма, выбар здаровага ладу жыцця, такі як падтрыманне здаровай вагі, кіраванне стрэсам і некурэнне, можа запаволіць скарачэнне тэламер? Гэтае пытанне працягвае цікавіць даследчыкаў.

З чаго зроблена ДНК?

Малекула ДНК складаецца з нуклеатыдаў. Кожны нуклеатыд змяшчае тры розныя кампаненты - цукар, фасфатную групу і аснову азоту.

Цукар у ДНК называецца 2’-дэзаксірыбоза. Гэтыя малекулы цукру чаргуюцца з фасфатнымі групамі, складаючы "аснову" ланцуга ДНК.

Кожны цукар у нуклеатыдзе мае далучэнне азоцістай асновы. У ДНК сустракаюцца чатыры розныя тыпы азоцістых падстаў. Яны ўключаюць у сябе:

• адэнін (А)
• цытазін (З)
• гуанін (G)
• тымін (Т)

Як выглядае ДНК?

Дзве ніткі ДНК утвараюць трохмерную структуру, званую двайной спіраллю. Калі гэта праілюстравана, гэта падобна на лесвіцу, скручаную ў спіраль, у якой асновы - гэта прыступкі, а асновы цукровага фасфату - ногі.

Акрамя таго, варта адзначыць, што ДНК у ядры эукарыятычных клетак з'яўляецца лінейнай, што азначае, што канцы кожнай ланцужкі вольныя. У пракарыётычнай клетцы ДНК утварае кругавую структуру.

Што робіць ДНК?

ДНК дапамагае вашаму арганізму расці

ДНК змяшчае інструкцыі, неабходныя арганізму - вам, птушцы альбо расліне, - расці, развівацца і размнажацца. Гэтыя інструкцыі захоўваюцца ў паслядоўнасці пар падстаў нуклеатыдаў.

Вашы клеткі адначасова чытаюць гэты код для атрымання бялкоў, неабходных для росту і выжывання. Паслядоўнасць ДНК, у якой захоўваецца інфармацыя для атрымання бялку, называецца генам.

Кожная група з трох асноў адпавядае пэўным амінакіслотам, якія з'яўляюцца будаўнічым матэрыялам бялкоў. Напрыклад, пары асноў T-G-G паказваюць амінакіслату трыптафан, а пары асноў G-G-C - амінакіслату гліцын.

Некаторыя камбінацыі, такія як T-A-A, T-A-G і T-G-A, таксама паказваюць на канец бялковай паслядоўнасці. Гэта кажа клетцы больш не дадаваць амінакіслоты да бялку.

Вавёркі складаюцца з розных камбінацый амінакіслот. Пры размяшчэнні ў правільным парадку кожны бялок мае ўнікальную структуру і функцыю ў вашым целе.

Як вы атрымаеце з ДНК-кода бялок?

Да гэтага часу мы даведаліся, што ДНК змяшчае код, які дае клеткам інфармацыю пра тое, як зрабіць бялкі. Але што адбываецца паміж імі? Прасцей кажучы, гэта адбываецца ў два этапы:

Па-першае, дзве ланцугі ДНК падзяліліся. Затым спецыяльныя бялкі ўнутры ядра счытваюць пары асноў на ланцугу ДНК, каб стварыць малекулу прамежкавага паведамлення.

Гэты працэс называецца транскрыпцыяй, а створаная малекула - РНК-паведамленнем (мРНК). мРНК - гэта яшчэ адзін тып нуклеінавай кіслаты, і яна робіць тое, што вынікае з яе назвы. Ён выходзіць за межы ядра, служачы паведамленнем клеткавым механізмам, якія будуюць вавёркі.

На другім этапе спецыялізаваныя кампаненты клеткі адначасова чытаюць паведамленне мРНК па тры пары асноў і працуюць над зборкай бялку, амінакіслоты з дапамогай амінакіслоты. Гэты працэс называецца перакладам.

Дзе знойдзена ДНК?

Адказ на гэтае пытанне можа залежаць ад тыпу арганізма, пра які вы кажаце. Існуе два тыпы клетак - эукарыятычная і пракарыётычная.

Для людзей у кожнай з нашых клетак ёсць ДНК.

Эўкарыятычныя клеткі

У людзей і многіх іншых арганізмаў ёсць эўкарыятычныя клеткі. Гэта азначае, што іх клеткі маюць мембранна звязанае ядро ​​і некалькі іншых мембранна звязаных структур, якія называюцца арганэламі.

У эўкарыятычнай клетцы ДНК знаходзіцца ў ядры. Невялікая колькасць ДНК таксама знаходзіцца ў арганэлах, званых мітахондрыямі, якія з'яўляюцца рухавікамі клеткі.

Паколькі ўнутры ядра абмежавана, ДНК павінна быць шчыльна упакаваная. Існуе некалькі розных стадый упакоўкі, аднак канчатковыя прадукты - гэта структуры, якія мы называем храмасомамі.

Клеткі пракарыётаў

Такія арганізмы, як бактэрыі, - гэта пракарыёты. Гэтыя клеткі не маюць ядра і арганэл. У пракарыётычных клетках ДНК знаходзіцца ў шчыльна скручанай сярэдзіне клеткі.

Што адбываецца, калі вашы клеткі дзеляцца?

Клеткі вашага цела дзеляцца як звычайная частка росту і развіцця. Калі гэта адбудзецца, у кожнай новай клетцы павінна быць поўная копія ДНК.

Для гэтага ваша ДНК павінна прайсці працэс, які называецца рэплікацыяй. Калі гэта адбываецца, дзве ланцугі ДНК падзяляюцца. Затым спецыялізаваныя клеткавыя бялкі выкарыстоўваюць кожную ланцужок у якасці шаблону для стварэння новай ланцужкі ДНК.

Пасля завяршэння рэплікацыі ёсць дзве двухцепочечные малекулы ДНК. Па заканчэнні дзялення ў кожную новую клетку ўвойдзе адзін набор.

Забірай

ДНК мае ключавое значэнне для нашага росту, размнажэння і здароўя. Ён змяшчае інструкцыі, неабходныя вашым клеткам для выпрацоўкі бялкоў, якія ўплываюць на мноства розных працэсаў і функцый у вашым целе.

Паколькі ДНК так важная, пашкоджанні альбо мутацыі часам могуць спрыяць развіццю хваробы. Аднак важна памятаць, што мутацыі могуць быць карыснымі і спрыяць нашаму разнастайнасці.