DNA: struktura, funkcija i bolesti

DNA se smatra Svetim gralom iz genetika i evolucijske biologije. Bez DNA kao nositelja nasljednih informacija, složen život na ovom planetu je nezamisliv.

Što je DNA?

DNA je kratica za „deoksiribonukleinska kiselina“. Za biokemičare ova oznaka već govori najvažnije o svojoj strukturi, ali u normalnim slučajevima zahtijeva nekoliko riječi objašnjenja. DNA je složena molekula koja se sastoji od dva gotovo identična pojedinačna lanca i upravo to "gotovo" skriva podrijetlo genetske raznolikosti. Svaka se nit sastoji od stabilne deoksiriboze-fosforna kiselina lanac kojem razne organske baze su u prilogu. Obje se niti međusobno isprepliću i tvore dvostruku zavojnicu i tako tvore DNA. Ali to nije sve: izuzetno duge DNA niti organiziraju se u veliki sveukupni kompleks, kromosomi, od kojih ljudi imaju 23 para u jezgrama svih tjelesnih stanica. Ovi kromosomi sadrže sve nasljedne informacije (gene) kodirane u DNA zbog kojih je svako živo biće individua.

Medicinske i zdravstvene funkcije, uloge i značenja.

Svaka stanica ispunjava određenu svrhu u organizmu. U čemu se sastoji ova svrha, ribosoma može čitati iz DNK smještene u staničnoj jezgri. Ali kako točno funkcionira ovaj temeljni stanični građevni blok? Ključ za razumijevanje molekularne DNA genetika leži u konjugiranim baznim parovima adenin, timin, gvanin i citozin. Oni su povezani s DNA u točno definiranom slijedu, slično poput šifriranog koda. DNA se pretvara u sličnu mRNA da bi je mogao proći ribosom. Ovo uzima kod koji daje ribosomu slijed od aminokiseline. Ribozom stvara odgovarajuće aminokiseline i tvori karakteristične proteini od njih, što u konačnici omogućuje staničnu funkcionalnost. Na taj način apstraktna DNA postaje opipljivi stanični građevni blok. Svaka ljudska stanica može preživjeti samo ograničeno vrijeme, tako da se stanice i s njima DNA moraju reproducirati. To se događa na sličan način bakterija pomoću diobe stanica. DNA se helikazom dijeli na svoje pojedinačne niti. Nakon razdvajanja, ovaj enzim koristi oba lanca kao zasebne matrice i u svakom slučaju iznova formira nedostajući kontra lanac, tako da se stvaraju dva identična lanca molekula DNA. Sljedeće dvije ekstrapolacije pokazuju koliko su DNK informacije nezamislivo velike gustoća je: Jedan gram DNA ima podatke volumen od 700 terabajta. Da bi se replicirali svi ljudi na zemlji, žličica mora biti napunjena sa samo 0.3% DNA. A ako biste željeli povezati cijelu DNK jednog čovjeka, morali biste putovati do sunca i natrag 500 puta.

Bolesti, tegobe i poremećaji

DNA je tijekom godina izložena širokom spektru remetilačkih utjecaja. Oni se kreću od gutanja tvari koje mijenjaju stanice kao što je izgorjelo meso ili duhan potrošnja do ekstremne vrućine i UV zračenje. Posljednje, ali ne najmanje važno, promjene DNK mogu se dogoditi i kao rezultat neispravnih metaboličkih procesa. Da bi se osiguralo da se vrijedne informacije ipak sačuvaju tijekom cijelog života stanice, postoje različiti biokemijski mehanizmi popravljanja i sortiranja. Ali svako malo, pogotovo s povećanjem dobi, regeneracija stanica može zakazati i DNA se može promijeniti. Pojedinac baze mogu se zamijeniti ili ukloniti, čitave regije nečitljive, cjedilu podijeliti, ukratko, genetski kod je sada netočan. Ako se stanica i dalje može dijeliti, oštećena stanica može s vremenom dovesti na cijelu zbirku bolesnih stanica. Ako su takve mutacije DNA i dalje izričito željene u smislu evolucijske teorije, one obično znače dijagnozu Raka u svim aspektima za određenog pacijenta. Međutim, srpaste stanice anemija, albinizam, cistična fibroza or hemofilija može također rezultirati mutacijama DNA pored nasljedstva. Naročito sofisticirani oblik života koji koristi stranu DNK predstavljaju određene vrste virusi. U tu se svrhu ne mogu samostalno razmnožavati i infiltrirati se u strane stanice. U tim stanicama oni DNK zamjenjuju vlastitim i tako ih stanica domaćina reproducira u patogenom obliku. Rezultat mogu biti opasne virusne bolesti, pa čak i smrt.