DNS — Die Kode van die Lewe

Die struktuur van DNS

Deoksiribonukleïensuur (DNS) is die molekule wat die genetiese instruksies dra vir die bou en bedryf van elke lewende organisme. DNS is soos 'n gedraaide leer gevorm — 'n dubbelheliks — gemaak van twee stringe wat om mekaar draai.

Elke string is 'n ketting van herhalende eenhede genaamd nukleotiede. Elke nukleotied het drie dele:

• 'n Deoksiribose-suiker ('n 5-koolstof-suiker)
• 'n Fosfaatgroep
• 'n Stikstofbasis — óf adenien (A), timien (T), guanien (G), óf sitosien (C)

Die suiker- en fosfaatgroepe wissel af om die "ruggraat" (die kante van die leer) te vorm, terwyl die stikstofbasisse na binne wys en die "sporte" vorm.

Komplementêre basispaarvorming

Die twee stringe van die dubbelheliks word deur waterstofbindings tussen die basisse bymekaar gehou, en die basisse paar slegs in spesifieke kombinasies — dit word komplementêre basispaarvorming genoem:

Weens hierdie streng paarreël, as jy die volgorde van basisse op een string ken, kan jy altyd die volgorde op die ander uitwerk — die stringe is komplementêr, nie identies nie.

Verpakking van DNS — chromosome, gene en allele

'n DNS-molekule is uiters lank, dus word dit styf opgekrul en om proteïene verpak om 'n chromosoom te vorm. 'n Deel van DNS wat vir 'n bepaalde eienskap kodeer (soos oogkleur) word 'n geen genoem. Verskillende weergawes van dieselfde geen word allele genoem — byvoorbeeld, 'n alleel vir bruin oë en 'n alleel vir blou oë is albei weergawes van die oogkleur-geen, gevind by dieselfde posisie (lokus) op homoloë chromosome.

DNS-replikasie

Voordat 'n sel deel, moet sy DNS gekopieer word sodat elke nuwe sel 'n volledige stel instruksies ontvang. Hierdie proses word DNS-replikasie genoem, en dit is semi-konserwatief:

• Die dubbelheliks "ritsontsluit" soos die waterstofbindings tussen basisse breek, wat die twee stringe skei.
• Elke oorspronklike string tree op as 'n templaat.
• Vry nukleotiede paar met die blootgestelde basisse op elke templaatstring, volgens die A-T- en G-C-reël.
• Twee nuwe dubbelhelikse word gevorm, elk met een oorspronklike (ou) string en een nuutgemaakte string — vandaar "semi-konserwatief".

Akkurate replikasie is noodsaaklik — dit verseker dat wanneer 'n sel deel (tydens mitose of meiose), elke dogtersel 'n identiese, volledige kopie van die genetiese inligting ontvang.

Van geen na proteïen: die genetiese kode

Gene bou nie die liggaam direk nie — hulle dra die instruksies vir die maak van proteïene, wat die werklike werk in selle doen (as ensieme, strukturele komponente, hormone, en meer). Dit gebeur in twee hoofstappe:

• Transkripsie — in die kern word die DNS-kode vir 'n geen oorgeskryf na 'n molekule boodskapper-RNS (mRNS), wat dan die kern verlaat.
• Translasie — by 'n ribosoom word die mRNS-volgorde drie basisse op 'n slag "gelees". Elke groep van drie basisse word 'n kodon genoem, en elke kodon spesifiseer een bepaalde aminosuur. Aminosure word saamgevoeg in die volgorde wat deur die kodons gespesifiseer word, wat 'n ketting opbou wat opvou tot 'n funksionele proteïen.

Mitochondriale DNS en stamselle

Die meeste van 'n sel se DNS word in die kern gevind, maar mitochondria bevat ook hul eie klein sirkelvormige DNS-molekule. Mitochondriale DNS word byna uitsluitlik van moeder na nakomeling oorgedra (spermmitochondria word nie by bevrugting oorgedra nie), wat dit 'n nuttige hulpmiddel maak om matrilineêre afkoms na te spoor — die moederlike lyn van 'n familie, generasies terug.

Stamselle is ongedifferensieerde selle wat die potensiaal het om in baie verskillende gespesialiseerde sel-/weefseltipes in die liggaam te ontwikkel. Weens hierdie vermoë word hulle bestudeer vir hul potensiaal in mediese behandelings — byvoorbeeld, om beskadigde weefsel te vervang of sekere bloedafwykings te behandel.