Hvorfor er DNA så viktig? Enkelt sagt inneholder DNA instruksjonene som er nødvendige for livet.
Koden i vårt DNA gir instruksjoner om hvordan du lager proteiner som er viktige for vår vekst, utvikling og generelle helse.
Om DNA
DNA står for deoksyribonukleinsyre. Den består av enheter av biologiske byggesteiner som kalles nukleotider.
DNA er et livsviktig molekyl for ikke bare mennesker, men også for de fleste andre organismer. DNA inneholder arvelig materiale og genene våre - det er det som gjør oss unike.
Men hva gjør DNA egentlig? Les videre for å finne ut mer om strukturen til DNA, hva det gjør og hvorfor det er så viktig.
DNA i helse, sykdom og aldring
Ditt ekspansive genom
Det komplette settet med DNAet ditt kalles genomet ditt. Den inneholder 3 milliarder baser, 20 000 gener og 23 par kromosomer!
Du arver halvparten av DNAet fra faren din og halvparten av moren din. Dette DNA kommer fra henholdsvis sæd og egg.
Gener utgjør faktisk veldig lite av genomet ditt - bare 1 prosent. De andre 99 prosentene hjelper til med å regulere ting som når, hvordan og i hvilken mengde proteiner blir produsert.
Forskere lærer fortsatt mer og mer om dette "ikke-kodende" DNAet.
DNA-skade og mutasjoner
DNA-koden er utsatt for skade. Faktisk er det anslått at titusenvis av DNA-skadehendelser oppstår hver dag i hver av cellene våre. Skader kan oppstå på grunn av ting som feil i DNA-replikasjon, frie radikaler og eksponering for UV-stråling.
Men frykt aldri! Cellene dine har spesialiserte proteiner som er i stand til å oppdage og reparere mange tilfeller av DNA-skade. Det er faktisk minst fem store DNA-reparasjonsveier.
Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen. Noen ganger kan de være dårlige. Dette er fordi en endring i DNA-koden kan ha en nedstrøms innvirkning på måten et protein blir laget på.
Hvis proteinet ikke fungerer som det skal, kan det føre til sykdom. Noen eksempler på sykdommer som oppstår på grunn av mutasjoner i et enkelt gen inkluderer cystisk fibrose og sigdcelleanemi.
Mutasjoner kan også føre til utvikling av kreft. For eksempel, hvis gener som koder for proteiner som er involvert i cellulær vekst, muteres, kan celler vokse og dele seg utenfor kontroll. Noen kreftfremkallende mutasjoner kan arves, mens andre kan skaffes gjennom eksponering for kreftfremkallende stoffer som UV-stråling, kjemikalier eller sigarettrøyk.
Men ikke alle mutasjoner er dårlige. Vi anskaffer dem hele tiden. Noen er ufarlige mens andre bidrar til vårt mangfold som art.
Endringer som skjer i mer enn 1 prosent av befolkningen kalles polymorfismer. Eksempler på noen polymorfismer er hår- og øyenfarge.
DNA og aldring
Det antas at ureparert DNA-skade kan samle seg når vi eldes, noe som kan bidra til å drive aldringsprosessen. Hvilke faktorer kan påvirke dette?
Noe som kan spille en stor rolle i DNA-skaden forbundet med aldring er skader på grunn av frie radikaler. Imidlertid kan det hende at denne ene mekanismen for skade ikke er tilstrekkelig til å forklare aldringsprosessen. Flere faktorer kan også være involvert.
En teori om hvorfor DNA-skader akkumuleres når vi eldes er basert på evolusjonen. Det antas at DNA-skader blir reparert mer trofast når vi er i reproduktiv alder og får barn. Etter at vi har passert topp reproduksjonsår, avtar naturligvis reparasjonsprosessen.
En annen del av DNA som kan være involvert i aldring er telomerer. Telomerer er strekninger med repeterende DNA-sekvenser som finnes i endene av kromosomene dine. De er med på å beskytte DNA mot skade, men de forkortes også med hver DNA-replikasjonsrunde.
Telomerforkortelse har blitt assosiert med aldringsprosessen. Det er også funnet at noen livsstilsfaktorer som overvekt, eksponering for sigarettrøyk og psykologisk stress kan bidra til forkortelse av telomer.
Kanskje å gjøre sunne livsstilsvalg som å opprettholde en sunn vekt, håndtere stress og ikke røyke kan forsinke telomerforkortningen? Dette spørsmålet fortsetter å være av stor interesse for forskere.
Hva er DNA laget av?
DNA-molekylet består av nukleotider. Hvert nukleotid inneholder tre forskjellige komponenter - et sukker, en fosfatgruppe og en nitrogenbase.
Sukkeret i DNA kalles 2'-deoksyribose. Disse sukkermolekylene veksler med fosfatgruppene og utgjør "ryggraden" i DNA-strengen.
Hvert sukker i et nukleotid har en nitrogenbase festet til. Det er fire forskjellige typer nitrogenbaser som finnes i DNA. De inkluderer:
- adenin (A)
- cytosin (C)
- guanine (G)
- tymin (T)
Hvordan ser DNA ut?
De to DNA-strengene danner en 3D-struktur som kalles en dobbel helix. Når det er illustrert, ser det litt ut som en stige som er vridd til en spiral der baseparene er rungene og sukkerfosfatryggbenene er bena.
I tillegg er det verdt å merke seg at DNA i kjernen til eukaryote celler er lineært, noe som betyr at endene av hver streng er frie. I en prokaryotisk celle danner DNA en sirkulær struktur.
Hva gjør DNA?
DNA hjelper kroppen din til å vokse
DNA inneholder instruksjonene som er nødvendige for at en organisme - du, en fugl eller en plante for eksempel - skal vokse, utvikle og reprodusere. Disse instruksjonene er lagret i sekvensen til nukleotidbasepar.
Cellene dine leser denne koden tre baser om gangen for å generere proteiner som er viktige for vekst og overlevelse. DNA-sekvensen som inneholder informasjonen for å lage et protein, kalles et gen.
Hver gruppe på tre baser tilsvarer spesifikke aminosyrer, som er byggesteinene til proteiner. For eksempel spesifiserer baseparene TGG aminosyretryptofan mens baseparene GGC spesifiserer aminosyren glycin.
Noen kombinasjoner, som TAA, TAG og TGA, indikerer også slutten på en proteinsekvens. Dette forteller at cellen ikke skal legge til flere aminosyrer til proteinet.
Proteiner består av forskjellige kombinasjoner av aminosyrer. Når de er plassert i riktig rekkefølge, har hvert protein en unik struktur og funksjon i kroppen din.
Hvordan kommer du deg fra DNA-koden til et protein?
Så langt har vi lært at DNA inneholder en kode som gir cellen informasjon om hvordan man lager proteiner. Men hva skjer i mellom? Enkelt sagt skjer dette via en totrinns prosess:
Først splittes de to DNA-strengene fra hverandre. Deretter leser spesielle proteiner i kjernen baseparene på en DNA-streng for å lage et mellomliggende messenger-molekyl.
Denne prosessen kalles transkripsjon og molekylet som ble opprettet kalles messenger RNA (mRNA). mRNA er en annen type nukleinsyre, og den gjør nøyaktig hva navnet tilsier. Den reiser utenfor kjernen, og tjener som en melding til det cellulære maskineriet som bygger proteiner.
I det andre trinnet leser spesialiserte komponenter av cellen mRNAs budskap tre basepar om gangen og jobber for å sette sammen et protein, aminosyre med aminosyre. Denne prosessen kalles oversettelse.
Hvor finnes DNA?
Svaret på dette spørsmålet kan avhenge av hvilken type organisme du snakker om. Det er to typer celler - eukaryotisk og prokaryotisk.
For mennesker er det DNA i hver av cellene våre.
Eukaryote celler
Mennesker og mange andre organismer har eukaryote celler. Dette betyr at cellene deres har en membranbundet kjerne og flere andre membranbundne strukturer kalt organeller.
I en eukaryotisk celle er DNA i kjernen. En liten mengde DNA finnes også i organeller kalt mitokondrier, som er krafthusene i cellen.
Fordi det er en begrenset mengde plass i kjernen, må DNA-en pakkes tett. Det er flere forskjellige stadier av emballasje, men de endelige produktene er strukturer som vi kaller kromosomer.
Prokaryote celler
Organismer som bakterier er prokaryote celler. Disse cellene har ikke en kjerne eller organeller. I prokaryote celler finnes DNA tett kveilet i midten av cellen.
Hva skjer når cellene dine deler seg?
Cellene i kroppen din deler seg som en normal del av vekst og utvikling. Når dette skjer, må hver nye celle ha en fullstendig kopi av DNA.
For å oppnå dette, må DNAet ditt gjennomgå en prosess som kalles replikasjon. Når dette skjer, deler de to DNA-strengene seg fra hverandre. Deretter bruker spesialiserte cellulære proteiner hver streng som en mal for å lage en ny DNA-streng.
Når replikasjonen er fullført, er det to dobbeltstrengede DNA-molekyler. Ett sett vil gå inn i hver nye celle når delingen er fullført.
Ta bort
DNA er sentralt for vår vekst, reproduksjon og helse. Den inneholder instruksjonene som er nødvendige for at cellene dine skal produsere proteiner som påvirker mange forskjellige prosesser og funksjoner i kroppen din.
Fordi DNA er så viktig, kan skader eller mutasjoner noen ganger bidra til utvikling av sykdom. Imidlertid er det også viktig å huske at mutasjoner kan være gunstige og bidra til vårt mangfold også.
