Sisu
Kuna James Watson ja Francis Crick paljastasid DNA struktuuri, on seda aktsepteeritud pärilikkuse molekulina. Enne nende avastamist säilitas teadusringkond skeptilisuse, et DNA peab tööga hakkama saama, kuna DNA roll on neljakordne ja tundus, et molekul on nende nelja vajaliku funktsiooni täitmiseks liiga suur: replikatsioon, kodeerimine, rakkude haldamine ja muteerumisvõime. .
DNA ainulaadne struktuur võimaldab tal täita kõiki neid funktsioone.
DNA ehitusplokid
DNA on lühike desoksüribonukleiinhappe jaoks. See koosneb neljast lämmastikalusest, lühendatult A, C, G ja T. Need alused moodustavad kaks ahelat ja seovad omavahel kahekordse spiraali moodustumisel.
A seob alati ühes ahelas T-ga ja C seob teises alati G-ga, mida nimetatakse täiendavaks aluspaaride moodustamise reegliks.
Replikatsioon
Üks DNA eesmärk on paljuneda. See tähendab, et DNA ahel teeb ise koopia. See juhtub raku jagunemise ajal ja see on see, kuidas DNA edastab päritud tunnused järgmisele rakukomplektile.
DNA replikatsiooni ajal lõdvestub topelt-spiraal kahe üksiku ahela moodustamiseks. Kui kaks DNA ahelat on eraldatud ja uus ahel on edukalt üles ehitatud, kasutab ta täpse koopia konstrueerimiseks olemasoleva ahela mustrit.
Mõnikord ei anna replikatsioon erinevatel põhjustel täpset koopiat. Seda nimetatakse DNA mutatsiooniks. Mutatsioonid on evolutsiooni jaoks kriitilise tähtsusega, kuna need võimaldavad organismidel arendada kohanemisi, mis aitavad neil muutuvas keskkonnas ellu jääda.
Inimeste DNA mutatsioonid võivad siiski viia ka selleni, et vanemad annavad oma lastele teadmata teatud geneetilised seisundid, sealhulgas tsüstilise fibroosi, Tay-Sachsi tõve ja sirprakulise aneemia.
Kodeerimine
Kodeerimine on DNA teine funktsioon. Iga raku tööd teevad valgud, seega on DNA üheks ülesandeks ehitada igale rakule õiged valgud. DNA täidab selle rolli, sisaldades kolme aluse sektsioone - koodoneid -, mis suunavad valkude moodustumist.
Pikas DNA-osas sisaldab iga koodon teavet, mis suunab ühe aminohappe kogumi valgule. Erinevad koodonid vastavad teise aminohappe kokkupanemisele valgule, nii et terve alusejadaga DNA osa moodustab spetsiifilise valgu.
Rakkude haldamine
Mitmerakuliste organismide korral jaguneb üksik viljastatud rakk, tsügoot, ja dubleerib seda mitu korda, et saada terve elusolend. Igas rakus on täpselt sama geneetiline materjal, kuid erinevad rakud arenevad erineval moel.
See tähendab, et protsessis, mida nimetatakse rakkude diferentseerumiseks, ehitavad mõned rakud õigeid valke, et neist saaks maksarakud, teised aga naharakud, teised maorakud. Lisaks peavad rakud tingimuste muutudes muutma oma töökorda. Näiteks peavad teie maorakud toidu olemasolul tootma rohkem seedehormoone ja ensüüme.
DNA teeb seda signaalide kaudu, mis lülitavad sisse ja välja seedimisega seotud valkude tootmise. Samamoodi juhtub, kui rakud diferentseeruvad: signaalid käivitavad sobiva raku moodustamiseks õigel tasemel valgu tootmise.
Muteerimise võime
Evolutsioon on omaduste muutumine, kui organism toodetakse. Evolutsioon toimub organismi väikestes skaalades - näiteks muutused inimestes naha- või juuksevärvis - ja ka suurtes skaalades, nagu näiteks Maakera elu laiaulatusliku loomine varasest üherakulisest organismist.
See saab juhtuda ainult siis, kui geneetiline molekul võib muutuda, saab muteeruda. Kui DNA replitseerub muna- ja spermarakkude moodustamiseks, võivad muutused sisse hiilida mitmel tasandil.
Üks viis on ühepunktilised muudatused, mis olemasolevat jada liidavad, lahutavad või muudavad. Muud muutused toimuvad siis, kui DNA molekulid ristuvad üksteisega, muutes geenide paigutuse mõlemal kahel ristuval DNA ahelil.