DNA oznacza kwas dezoksyrybonukleinowy . DNA i RNA (kwas rybonukleinowy) to kwasy nukleinowe. Obok białek, lipidów oraz węglowodanów złożonych (polisacharydów) kwasy nukleinowe należą do głównych rodzajów makrocząsteczek niezbędnych dla wszystkich form życia.
Na tej lekcji poznamy budowę i funkcję DNA.
DNA jest cząsteczką złożoną z dwóch łańcuchów, które zwijają się wokół siebie, tworząc podwójną helisę, która zawiera instrukcje genetyczne dotyczące rozwoju, funkcjonowania, wzrostu i reprodukcji wszystkich organizmów i wielu wirusów. Struktura DNA to podwójna helisa.
Spójrz poniżej na budowę fragmentu helisy DNA.
Nici DNA składają się z prostszych jednostek monomerycznych zwanych nukleotydami, stąd dwie nici DNA można również nazwać polinukleotydami. Każdy nukleotyd składa się z jednej z czterech zasad nukleinowych zawierających azot, cukru zwanego dezoksyrybozą i grupy fosforanowej.
Cztery zasady nukleinowe zawierające azot to:
Nukleotydy są połączone w łańcuch poprzez wiązania kowalencyjne między fosforanem jednego nukleotydu a cukrem następnego, tworząc naprzemienny szkielet cukrowo-fosforanowy. Zgodnie z zasadami parowania zasad, zasady azotowe dwóch nici polinukleotydowych są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi w celu utworzenia dwuniciowego DNA.
Zasady parowania zasad mówią, że adenina (A) łączy się z tyminą (T), a cytozyna (C) łączy się z guaniną (G).
Komplementarne zasady azotowe dzielą się na dwie grupy - pirymidyny i puryny . W DNA pirymidynami są cytozyna i tymina ; puryny to guanina i adenina.
Obie nici dwuniciowego DNA przechowują te same informacje biologiczne. Ta informacja jest replikowana, gdy dwie nici się rozdzielają.
Duża część DNA (około 98% u ludzi) jest niekodowana, co oznacza, że sekcje te nie służą jako wzorce dla sekwencji białek. Dwie nici DNA są antyrównoległe, biegną w przeciwnych kierunkach względem siebie. Sekwencja czterech zasad nukleinowych wzdłuż szkieletu jest odpowiedzialna za kodowanie informacji genetycznej. Nici RNA są tworzone przy użyciu nici DNA jako matrycy w procesie znanym jako transkrypcja . Pod kodem genetycznym nici RNA określają sekwencję aminokwasów w białkach w procesie znanym jako translacja.
W komórkach eukariotycznych DNA jest zorganizowane w długie struktury zwane chromosomami . Przed podziałem komórki chromosomy są duplikowane w procesie znanym jako replikacja DNA , aby zapewnić kompletny zestaw chromosomów dla każdej komórki potomnej. Organizmy eukariotyczne przechowują większość swojego DNA w jądrze komórkowym (DNA jądrowe), mitochondriach (DNA mitochondrialne) lub w chloroplastach (DNA chloroplastów).
Z drugiej strony prokarionty przechowują swoje DNA tylko w cytoplazmie, w kolistych chromosomach.