Nośnik informacji genetycznej - DNA

Informacja genetyczna to zapis wszystkich cech dziedzicznych poszczególnych komórek i całego organizmu. Jej nośnikiem jest materiał genetyczny, znajdujący się w każdej komórce naszego ciała mającej jądro komórkowe. Stanowi go kwas deoksyrybonukleinowy w skrócie DNA, który składa się z mniejszych jednostek - nukleotydów. Pojedynczy nukleotyd tworzą trzy elementy:
cukier - deoksyryboza,
zasada azotowa,
reszta kwasu fosforowego.
W DNA występują cztery rodzaje nukleotydów. Każdy z nich zawiera jedną z czterech zasad azotowych: adeninę, tyminę, cytozynę lub guaninę. Te cztery rodzaje nukleotydów są połączone szeregowo i podobnie jak ogniwa w łańcuchu, tworzą nić. Jedna cząsteczka DNA składa się z dwóch takich nici, ułożonych równolegle i spiralnie skręconych wokół wspólnej osi. Taki modle DNA nazywamy podwójną helisą. Przypomina on skręconą drabinę, w której poręcze stanowią łańcuchy złożone z cząsteczek cukru i reszt kwasu fosforowego, a szczeble tworzą leżące naprzeciwko siebie zasady azotowe obu nici. Zasady mają taką budowę, że pasują do siebie jak puzzle, mogą łączyć się ze sobą w pary. Adenina z jednej nici zawsze tworzy parę tylko z tyminą z drugiej nici, a cytozyna z guaniną. To dopasowanie nazywa się komplementarnością zasad. Od kolejności występowania zasad nici DNA, czyli sekwencji DNA, zależą cechy organizmu.

 

 Gen i genom
Gen to odcinek DNA, który zawiera informację o określonej cesze organizmu lub elemencie niezbędnym do jej powstania np. informacja dotycząca budowy enzymu odpowiedzialnego za syntezę barwnika w kwiatach groszku czy enzymu trawiennego żołądka.
Jeden gen w komórce mającej jedno jądro komórkowe liczy zwykle wiele tysięcy nukleotydów. Dla porównania - cały materiał genetyczny bakterii ma ich tylko 500. Geny stanowią zaledwie 2% całości DNA. Pozostałe 98% to odcinki niekodujące żadnych cech, a ich funkcja nie do końca jest znana. Geny wraz z odcinkami niekodującymi tworzą genom - kompletny zapis informacji genetycznej danego organizmu.

 Materiał genetyczny

DNA występuje w każdej komórce, która zawiera jedno jądro komórkowe. Łączna długość wszystkich cząsteczek tego związku w jądrze jednej komórki człowieka wynosi ponad 2 metry, więc aby zmieściły się one w tak małej przestrzeni, muszą być odpowiednio zwinięte i poskręcane. Umożliwiają to specjalne białka, z którymi związany jest DNA.

Białka związane z DNA umożliwiają ścisłe zwijanie lub rozwijanie materiału genetycznego w zależności od potrzeb komórki.

Chromosom to struktura, która w niedzielącej się komórce zawiera jedną cząsteczkę DNA. Przed podziałem komórki przyjmuje ona postać litery x i zawiera dwie identyczne cząsteczki DNA. 

Chromatyna to połączenie DNA i białek, które odpowiadają za upakowanie DNA. 

Kariotyp 

Każdy gatunek ma określona liczbę chromosomów w pojedynczej komórce budującej ciało. Na przykład u człowieka jest ich 46, u kota 38, u psa 78, a u ogórka - 14. Zestaw chromosomów znajdujący się w każdej komórce organizmu to kariotyp.

Gdzie znajdują się geny?

Geny są rozmieszczone w różnych miejscach chromosomów. Znane są już położenia wielu z nich, a naukowcy wciąż starają się określić miejsca pozostałych.

Powielanie DNA - replikacja

Komórki naszego ciała co jakiś czas się dzielą. Muszą wytwarzać kopie DNA, inaczej komórki potomne miałyby o połowę mniejszą zawartość materiału genetycznego. Proces tworzenia kopii DNA nazywamy replikacją, którą pokrótce opiszę.W każdym chromosomie znajduje się jedna cząsteczka DNA. Najpierw podwójna helisa jest rozplatana, potem do każdej nici DNA są dołączane wolne nukleotydy zgodnie z regułą komplementarności. Powstają dwie identyczne cząsteczki DNA. Każda zawiera jedną nić starą i jedną nową. Po replikacji chromosom zawiera dwie cząsteczki DNA, które zostaną rozdzielone do komórek potomnych. 

Budowa RNA

Oprócz kwasu deoksyrybonukleinowego w każdej komórce występują również kwasy rybonukleinowe - RNA - które biorą udział w wytwarzaniu białek. Podobnie jak DNA składają się one z nukleotydów. Jednak nukleotydy budujące RNA zawierają inny niż w DNA cukier - rybozę, a zamiast tyminy w RNA występuję uracyl. Poza tym RNA jest przeważnie jednoniciowy. W komórce występują różne rodzaje RNA: mRNA przenosi informacje o budowie białek z jądra do cytoplazmy, tRNA dostarcza aminokwasy do miejsca syntezy białek, a rRNA buduje rybosomy - struktury, które odpowiadają za łączenie aminokwasów w białka.

~~ ~~ ~~

No to drugi temat za nami. :) Szczerze nie wiedziałam jak się za niego zabrać, ale otworzyłam książkę, pobiegałam trochę po internecie i rozkręciłam się... :) W następnym wpisie zajmiemy się przekazywaniem materiału genetycznego. Na razie.