Varför är DNA så viktigt? Enkelt uttryckt innehåller DNA de instruktioner som är nödvändiga för livet.
Koden i vårt DNA ger anvisningar om hur man gör proteiner som är avgörande för vår tillväxt, utveckling och allmänna hälsa.
Om DNA
DNA står för deoxiribonukleinsyra. Den består av enheter av biologiska byggstenar som kallas nukleotider.
DNA är en mycket viktig molekyl för inte bara människor, utan även för de flesta andra organismer. DNA innehåller vårt ärftliga material och våra gener – det är det som gör oss unika.
Men vad gör DNA egentligen do? Fortsätt läsa för att upptäcka mer om DNA:s struktur, vad det gör och varför det är så viktigt.
DNA i hälsa, sjukdom och åldrande
Ditt expansiva genom
Den kompletta uppsättningen av ditt DNA kallas ditt genom. Det
Du ärver hälften av ditt DNA från din pappa och hälften från din mamma. Detta DNA kommer från spermierna respektive ägget.
Gener utgör faktiskt väldigt lite av ditt genom – bara
Forskare lär sig fortfarande mer och mer om detta ”icke-kodande” DNA.
DNA-skador och mutationer
DNA-koden är benägen att skadas. Faktum är att det uppskattas att tiotusentals DNA-skador inträffar varje dag i var och en av våra celler. Skador kan uppstå på grund av saker som fel i DNA-replikering, fria radikaler och exponering för UV-strålning.
Men var aldrig rädd! Dina celler har specialiserade proteiner som kan upptäcka och reparera många fall av DNA-skador. Det finns faktiskt
Mutationer är förändringar i DNA-sekvensen. De kan ibland vara dåliga. Detta beror på att en förändring i DNA-koden kan ha en nedströms inverkan på hur ett protein tillverkas.
Om proteinet inte fungerar som det ska kan sjukdom uppstå. Några exempel på sjukdomar som uppstår på grund av mutationer i en enda gen inkluderar cystisk fibros och sicklecellanemi.
Mutationer kan också leda till utveckling av cancer. Till exempel, om gener som kodar för proteiner som är involverade i celltillväxt muteras, kan celler växa och dela sig okontrollerat. Vissa cancerframkallande mutationer kan ärvas medan andra kan förvärvas genom exponering för cancerframkallande ämnen som UV-strålning, kemikalier eller cigarettrök.
Men alla mutationer är inte dåliga. Vi skaffar dem hela tiden. Vissa är ofarliga medan andra bidrar till vår mångfald som art.
Förändringar som sker hos mer än 1 procent av befolkningen kallas polymorfismer. Exempel på vissa polymorfismer är hår- och ögonfärg.
DNA och åldrande
Man tror att oreparerad DNA-skada kan ackumuleras när vi åldras, vilket hjälper till att driva på åldringsprocessen. Vilka faktorer kan påverka detta?
Något som kan spela en stor roll för DNA-skadorna i samband med åldrande är skador på grund av fria radikaler. Men denna ena mekanism för skada är kanske inte tillräcklig för att förklara åldringsprocessen. Flera faktorer kan också vara inblandade.
Ett
En annan del av DNA som kan vara involverad i åldrande är telomerer. Telomerer är sträckor av repetitiva DNA-sekvenser som finns i ändarna av dina kromosomer. De hjälper till att skydda DNA från skador, men de förkortas också med varje omgång av DNA-replikation.
Telomerförkortning har associerats med åldringsprocessen. Det har också visat sig att vissa livsstilsfaktorer som fetma, exponering för cigarettrök och psykologisk stress
Kanske kan göra hälsosamma livsstilsval som att behålla en hälsosam vikt, hantera stress och att inte röka bromsa telomerförkortningen? Denna fråga fortsätter att vara av stort intresse för forskare.
Vad består DNA av?
DNA-molekylen är uppbyggd av nukleotider. Varje nukleotid innehåller tre olika komponenter – ett socker, en fosfatgrupp och en kvävebas.
Sockret i DNA kallas 2′-deoxiribos. Dessa sockermolekyler alternerar med fosfatgrupperna och utgör ”ryggraden” i DNA-strängen.
Varje socker i en nukleotid har en kvävebas fäst vid den. Det finns fyra olika typer av kvävebaser som finns i DNA. De inkluderar:
- adenin (A)
- cytosin (C)
- guanin (G)
- tymin (T)
Hur ser DNA ut?
De två DNA-strängarna bildar en 3D-struktur som kallas en dubbelhelix. När det illustreras ser det lite ut som en stege som har vridits till en spiral där basparen är stegpinnarna och sockerfosfatryggraden är benen.
Dessutom är det värt att notera att DNA:t i kärnan av eukaryota celler är linjärt, vilket betyder att ändarna av varje sträng är fria. I en prokaryot cell bildar DNA:t en cirkulär struktur.
Vad gör DNA?
DNA hjälper din kropp att växa
DNA innehåller de instruktioner som är nödvändiga för att en organism – du, en fågel eller en växt till exempel – ska växa, utvecklas och föröka sig. Dessa instruktioner lagras i sekvensen av nukleotidbaspar.
Dina celler läser denna kod tre baser åt gången för att generera proteiner som är nödvändiga för tillväxt och överlevnad. DNA-sekvensen som innehåller informationen för att göra ett protein kallas en gen.
Varje grupp av tre baser motsvarar specifika aminosyror, som är byggstenarna i proteiner. Till exempel anger basparen TGG aminosyran tryptofan medan basparen GGC anger aminosyran glycin.
Vissa kombinationer, som TAA, TAG och TGA, indikerar också slutet på en proteinsekvens. Detta talar om för cellen att inte lägga till fler aminosyror till proteinet.
Proteiner är uppbyggda av olika kombinationer av aminosyror. När de placeras tillsammans i rätt ordning har varje protein en unik struktur och funktion i din kropp.
Hur kommer man från DNA-koden till ett protein?
Hittills har vi lärt oss att DNA innehåller en kod som ger cellen information om hur man gör proteiner. Men vad händer däremellan? Enkelt uttryckt sker detta via en tvåstegsprocess:
Först delas de två DNA-strängarna isär. Sedan läser speciella proteiner i kärnan basparen på en DNA-sträng för att skapa en mellanliggande budbärarmolekyl.
Denna process kallas transkription och molekylen som skapas kallas budbärar-RNA (mRNA). mRNA är en annan typ av nukleinsyra och den gör precis vad namnet antyder. Den färdas utanför kärnan och fungerar som ett meddelande till det cellulära maskineriet som bygger proteiner.
I det andra steget läser specialiserade komponenter i cellen av mRNA:s meddelande tre baspar åt gången och arbetar för att sammanställa ett protein, aminosyra för aminosyra. Denna process kallas översättning.
Var finns DNA?
Svaret på denna fråga kan bero på vilken typ av organism du pratar om. Det finns två typer av celler – eukaryota och prokaryota.
För människor finns det DNA i var och en av våra celler.
Eukaryota celler
Människor och många andra organismer har eukaryota celler. Det betyder att deras celler har en membranbunden kärna och flera andra membranbundna strukturer som kallas organeller.
I en eukaryot cell finns DNA i kärnan. En liten mängd DNA finns också i organeller som kallas mitokondrier, som är cellens kraftverk.
Eftersom det finns en begränsad mängd utrymme i kärnan måste DNA:t vara tätt förpackat. Det finns flera olika stadier av förpackning, men slutprodukterna är de strukturer som vi kallar kromosomer.
Prokaryota celler
Organismer som bakterier är prokaryota celler. Dessa celler har ingen kärna eller organeller. I prokaryota celler finns DNA tätt lindat i mitten av cellen.
Vad händer när dina celler delar sig?
Din kropps celler delar sig som en normal del av tillväxt och utveckling. När detta händer måste varje ny cell ha en fullständig kopia av DNA.
För att uppnå detta måste ditt DNA genomgå en process som kallas replikering. När detta inträffar delas de två DNA-strängarna isär. Sedan använder specialiserade cellulära proteiner varje sträng som mall för att göra en ny DNA-sträng.
När replikeringen är klar finns det två dubbelsträngade DNA-molekyler. En uppsättning kommer att gå in i varje ny cell när divisionen är klar.
DNA är avgörande för vår tillväxt, reproduktion och hälsa. Den innehåller de instruktioner som krävs för att dina celler ska kunna producera proteiner som påverkar många olika processer och funktioner i din kropp.
Eftersom DNA är så viktigt kan skador eller mutationer ibland bidra till utvecklingen av sjukdomar. Men det är också viktigt att komma ihåg att mutationer kan vara fördelaktiga och bidra till vår mångfald också.
