ดีเอ็นเอ

เราอธิบายว่า DNA คืออะไรและเหตุใดจึงจำเป็นต่อชีวิต โครงสร้าง การจำลองดีเอ็นเอ และความแตกต่างระหว่าง DNA และ RNA

ดีเอ็นเอยังมีรูปร่างเป็นเกลียวคู่ที่ขดตัวด้วยตัวมันเอง

ดีเอ็นเอคืออะไร?

DNA หรือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกคือ a พอลิเมอร์ จำเป็นสำหรับ ชีวิต, พบในทั้งหมด เซลล์ ของ สิ่งมีชีวิต และภายในมากที่สุด ไวรัส. เป็นโปรตีนที่มีความยาวและซับซ้อน ซึ่งข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของบุคคลนั้นถูกเก็บไว้ นั่นคือคำแนะนำสำหรับการสังเคราะห์สารพันธุกรรมทั้งหมด โปรตีน ที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต อาจกล่าวได้ว่าประกอบด้วยคำสั่งระดับโมเลกุลสำหรับการประกอบสิ่งมีชีวิต

หน่วยที่เล็กที่สุดของข้อมูลทางพันธุกรรมดังกล่าวเรียกว่า ยีน และประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ประกอบขึ้นเป็น DNA และยังยอมให้มีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของพวกมัน ซึ่งมีความสำคัญต่อการวิวัฒนาการของชีวิต นอกจากนี้ในสิ่งเหล่านี้ โครงสร้าง นอกจากนี้ยังมีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการและเวลาที่การสังเคราะห์ส่วนประกอบพื้นฐานของเซลล์ควรเกิดขึ้น

DNA มีอยู่ในเซลล์ไม่ว่าจะกระจายตัวไปทั่ว ไซโตพลาสซึม (ในกรณีของสิ่งมีชีวิต โปรคาริโอต: แบคทีเรีย และอาร์เคีย) และหรือภายใน นิวเคลียสของเซลล์ (ในกรณีของ ยูคาริโอต: ชั้น, สัตว์, เห็ด). สำหรับการถอดรหัสและใช้เป็นแม่แบบ จำเป็นต้องมีการแทรกแซงของ RNA หรือกรดไรโบนิวคลีอิก ซึ่งจะอ่านโครงสร้างและใช้เป็นแม่แบบในกระบวนการที่เรียกว่าการถอดรหัส/การแปล

ต้องบอกว่า DNA ของแต่ละคนมีเอกลักษณ์และแตกต่างกัน ซึ่งเป็นผลจากการรวมกันของรหัสพันธุกรรมของพ่อแม่ในกระบวนการที่เกิดขึ้นแบบสุ่ม นี้แน่นอนในสิ่งมีชีวิตของ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศซึ่งในแต่ละครั้ง บรรพบุรุษ มีส่วนครึ่งหนึ่งของจีโนมในการสร้างบุคคลใหม่ ในกรณีของ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ของ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ, ที่ โมเลกุล ของ DNA สืบพันธุ์ด้วยกระบวนการที่เรียกว่า การจำลองแบบ.

เนื้อหาทางพันธุกรรมของ DNA มีค่าอย่างยิ่งต่อชีวิต และถึงแม้จะเป็นเช่นนี้ มีความเป็นไปได้ที่มันอาจได้รับความเสียหายเนื่องจากการสัมผัสกับสารก่อกลายพันธุ์: การแผ่รังสีไอออไนซ์ องค์ประกอบทางเคมีบางชนิด หรือแม้แต่ยาบางชนิด (เช่นในกรณีของเคมีบำบัด) ซึ่งจะนำไปสู่ ข้อผิดพลาดในการถอดรหัสระหว่างการสังเคราะห์เซลล์ ทำให้เกิดโรคและ ความตาย ของบุคคลหรือถึงการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครงสร้างที่บกพร่องซึ่งก่อให้เกิดลูกหลานที่มีข้อบกพร่อง แต่กำเนิด

โครงสร้างดีเอ็นเอ

โมเลกุลดีเอ็นเอเป็นสายยาวของหน่วยที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ ซึ่งจะประกอบด้วยโมเลกุลน้ำตาล (ในกรณีนี้คือดีออกซีไรโบส: C5H10O4) เบสไนโตรเจน (ซึ่งอาจเป็นอะดีนีน กัวนีน ไซโตซีนหรือไทมีน) และกลุ่มฟอสเฟตที่ ทำหน้าที่เป็นพันธะระหว่างนิวคลีโอไทด์ ดังนั้น นิวคลีโอไทด์แต่ละตัวจึงแตกต่างจากนิวคลีโอไทด์อื่นๆ ในฐานไนโตรเจนที่มันมีอยู่ และเมื่อรวมกันแล้วพวกมันจะสร้างสายโซ่ที่เรียกว่า ลำดับดีเอ็นเอ และสามารถถอดความได้โดยใช้ชื่อย่อของแต่ละฐาน เช่น ACTAGTCAGT...

ดีเอ็นเอยังมีรูปทรงเกลียวคู่ พันกันด้วยรูปแบบที่แตกต่างกันสามแบบ (เรียกว่า A, B และ Z) ตามลำดับ จำนวนของฐาน และหน้าที่จำเพาะ โครงสร้างนี้เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของนิวคลีโอไทด์สองสายโดยใช้พันธะไฮโดรเจน

การจำลองแบบของ DNA

การจำลองแบบ DNA คือการแยก DNA สองสายออก

การจำลองแบบเป็นกระบวนการที่โมเลกุลดีเอ็นเอสร้างสองตัวที่เหมือนกันกับตัวมันเองและเป็นกุญแจสำคัญใน การสืบพันธุ์ของเซลล์เนื่องจากเซลล์ทั้งหมดของร่างกายต้องมีจีโนมที่เหมือนกัน (เช่นเดียวกับในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งเป็นโคลนของกันและกัน)

กระบวนการนี้ประกอบด้วยการแยกสายดีเอ็นเอสองสาย ซึ่งแต่ละสายจะทำหน้าที่เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์พันธมิตรใหม่ หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ในท้ายที่สุดจะมีโมเลกุลที่เหมือนกันสองโมเลกุลของ DNA ดั้งเดิม ทั้งคู่อยู่ในเกลียวคู่ ดังนั้นการจำลองแบบจึงเป็นหัวใจสำคัญของ มรดก.

การจำลอง DNA สามประเภทถูกสันนิษฐาน:

  • กึ่งอนุรักษ์นิยม ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น เส้นใยจะแยกจากกันและสังเคราะห์ขึ้นจากเส้นเก่าแต่ละเส้น
  • ซึ่งอนุรักษ์นิยม. มันจะเกิดขึ้นหากสายเก่าทั้งสองเส้น หลังจากทำหน้าที่เป็นแม่แบบ กลับมาพร้อมกับคู่หูเก่าของพวกเขา และในท้ายที่สุดก็มีโมเลกุลดีเอ็นเอใหม่ทั้งหมด ถัดจากโมเลกุลเก่าที่จะสร้างใหม่
  • กระจายตัว มันจะเกิดขึ้นถ้าเฮไลซ์ที่เกิดขึ้นนั้นประกอบด้วยชิ้นส่วนของ DNA เก่าและใหม่

ความแตกต่างระหว่าง DNA และ RNA

ดีเอ็นเอและ RNA พวกเขาเป็นสายโซ่ของนิวคลีโอไทด์ที่คล้ายกัน แต่ต่างกันตามชื่อในประเภทของน้ำตาลที่มีอยู่ในโครงสร้าง: deoxyribose และ ribose ตามลำดับ

ยิ่งไปกว่านั้น RNA นั้นใหญ่กว่า DNA เกือบสี่เท่า และประกอบด้วยเกลียวเดี่ยวหนึ่งอันแทนที่จะเป็นสองอัน ความแตกต่างนี้ยังใช้ได้จริง เนื่องจาก DNA มีแม่แบบทางพันธุกรรมและ RNA มีหน้าที่ดำเนินการหรือขนส่งมัน

!-- GDPR -->