RSQ Technologies

DNA to skrót, który odnosi się do kwasu deoksyrybonukleinowego. Wraz z kwasem rybonukleinowym (RNA) wchodzi w skład kwasów nukleinowych występujących w organizmie.

Budowa DNA

DNA zbudowane jest z 4 rodzajów nukleotydów. Każdy z nich składa się ponadto z 3 podstawowych elementów:

  • deoksyrybozy – pięciowęglowy cukier;
  • reszty fosforanowej;
  • jednej z 4 zasad azotowych – cytozyny (C), tyminy (T), adeniny (A) lub guaniny (G).

Deoksyryboza łączy się z określoną zasadą azotową wiązaniem glikozydowym. Związek powstający z połączenia zasady azotowej oraz cząsteczki cukru nazywa się nukleozydem. Ten z kolei łączy się z resztą fosforanową wiązaniem estrowym i w rezultacie tworzy nukleotyd. W DNA mogą zatem występować 4 rodzaje nukleotydów, a różnią się one między sobą rodzajem zasady azotowej.

Następnie nukleotydy łączą się ze sobą i tworzą tym samym długą cząsteczkę, czyli łańcuch polinukleotydowy. Między dwoma kolejnymi nukleotydami znajduje się wiązanie 3′,5′ – fosfodiestrowe. Znajduje się ono między resztą fosforanową jednego nukleotydu, a cukrem kolejnego. Kolejne nukleotydy w łańcuchu DNA tworzą tak zwaną sekwencję. Powszechnie zapisuje się ją od końca 5′ do końca 3′.

Cząsteczka DNA

Cząsteczka składa się z 2 łańcuchów polinukleotydowych skręconych śrubowo wokół własnej osi. Struktura ta nosi nazwę podwójnej helisy, a utrzymuje się dzięki licznym wiązaniom wodorowym. Między adeniną a tyminą powstają zawsze 2 wiązania wodorowe, natomiast między cytozyną a guaniną 3 wiązania wodorowe. Kształt cząsteczki jest stabilizowany także przez oddziaływania hydrofobowe występujące między sąsiednimi parami zasad azotowych tego samego łańcucha.

Budowa DNA (kwas deoksyrybonukleinowy)

 

Sklep Spirulina

Funkcje DNA

To podstawowy materiał genetyczny wszystkich organizmów, co oznacza, że stanowi nośnik informacji genetycznej warunkującej dziedziczenie poszczególnych cech. DNA określa liczbę, rodzaj i kolejność aminokwasów budujących białka, od których zależą cechy takie jak np. wygląd czy funkcjonowanie.

Kod genetyczny

Kod genetyczny to reguła, według której informacja genetyczna zawarta w sekwencji nukleotydów DNA lub RNA może ulegać „tłumaczeniu” na kolejność (sekwencję) aminokwasów w odpowiednich białkach.

Najważniejszą cechą kodu genetyczny jest jego jednoznaczność, co znaczy że dany kodon może kodować tylko jeden typ aminokwasu. Kod genetyczny nie jest ściśle określony – jeden aminokwas może być kodowany przez kilka różnych kodonów (mówimy, że kod genetyczny jest zdegenerowany). Jeżeli aminokwas kodowany jest przez kilka kodonów, pierwsze dwie pozycje są zwykle takie same, a różnice występują w trzeciej pozycji. W zasadzie kod genetyczny jest uniwersalny dla wszystkich organizmów. Istnieje jednak kilka wyjątków od reguł standardowego kodu genetycznego, np. w mitochondrialnym DNA wielu organizmów lub w DNA jądrowym kilku niższych organizmów są inne kodony start lub stop.

Replikacja

Replikacja DNA, czyli jego kopiowanie, zachodzi przed podziałem komórki. W efekcie tego procesu powstają 2 nowe nici, przy czym jedna jest zawsze macierzysta, natomiast druga jest nowa. Replikacja DNA składa się z kilku etapów:

  • inicjacja;
  • elongacja;
  • terminacja.

Każdy łańcuch stanowi matrycę, na której zachodzi synteza komplementarnego łańcucha DNA. Po podziale komórki jądra komórek potomnych zawierają nici chromatydowe o takiej samej sekwencji zasad jak jądra komórki macierzystej. Dzięki temu komórki potomne zawierają tę samą informację genetyczną zakodowaną w sekwencji zasad purynowych i pirymidynowych łańcuchów DNA. Trzy kolejne zasady, czyli triplety, z każdego łańcucha stanowią jeden znak kody genetycznego.

Replikacja całego ludzkiego genomu zajmuje około 8 godzin.

Bibliografia

  1. Dubert F., Jurgowiak M., Marko-Worłowska M., Zamachowski W., Biologia na czasie 3, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa 2017.
  2. Widłak W., Wprowadzenie do biologii molekularnej dla bioinformatyków, Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa 2010.
Polecane produkty:
Rehabilitacja Wrocław