DNA
DNA (of deoxyribonucleïnezuur) is het molecuul dat de genetische informatie in alle cellulaire vormen van leven en sommige virussen draagt. Het behoort tot een klasse van molecules genoemd de nucleic zuren, die polynucleotiden zijn – dat wil zeggen, lange kettingen van nucleotiden.
elk nucleotide bestaat uit drie componenten:
de ruggengraat van het polynucleotide is een keten van suiker-en fosfaatmoleculen., Elk van de suikergroepen in deze suiker-fosfaat backbone is gekoppeld aan een van de vier stikstofhoudende basen.
bundel van polynucleotiden
het vermogen van DNA om informatie op te slaan en door te geven ligt in het feit dat het bestaat uit twee polynucleotide strengen die rond elkaar draaien om een dubbelstrengs helix te vormen. De basissen verbinden over de twee bundels op een specifieke manier gebruikend waterstofbanden: cytosine (C) paren met guanine (G), en adenine (a) paren met thymine (T).,
dubbele streng van polynucleotiden
De dubbele helix van het volledige DNA-molecuul lijkt op een wenteltrap, met twee suikerfosfaatbeenderen en de gepaarde basen in het midden van de helix. Deze structuur verklaart twee van de belangrijkste eigenschappen van het molecuul. Ten eerste kan het worden gekopieerd of ‘gerepliceerd’, omdat elke streng kan fungeren als een sjabloon voor het genereren van de complementaire streng. Ten tweede, kan het informatie in de lineaire opeenvolging van de nucleotiden langs elke bundel opslaan.,
DNA-helix met stikstofhoudende basen
Het is de volgorde van de basen langs een enkele streng die de genetische code vormt. Het vierletter ‘alfabet’ van A, T, G en C vormt ‘woorden’ van drie letters genaamd codons. Individuele codoncodes voor specifieke aminozuren. Een gen is een opeenvolging van nucleotiden langs een bundel van DNA – met ‘begin’ en ‘einde’ codons en andere regelgevende elementen – die een opeenvolging van aminozuren specificeert die aan elkaar worden verbonden om een proteã ne te vormen.,
dus bijvoorbeeld de codon AGC-codes voor het aminozuurserine, en de codon ACC-codes voor het aminozuur threonine.
Er zijn twee punten op te merken over de genetische code:
- Het is universeel. Al het leven op aarde gebruikt dezelfde code (op enkele kleine uitzonderingen na).
- het is gedegenereerd. Elk aminozuur kan voor door meer dan één codon worden gecodeerd. Bijvoorbeeld, AGA en AGG coderen beide voor het aminozuur arginine.
Een codontabel geeft aan hoe de triplet-codons voor specifieke aminozuren coderen.,
DNA-replicatie
het enzym helicase breekt de waterstofbindingen die de twee strengen bij elkaar houden, en beide strengen kunnen dan fungeren als sjablonen voor de productie van de tegenovergestelde streng. Het proces wordt gekatalyseerd door de polymerase van enzym DNA, en omvat een correctiemechanisme.
genen
het gen is de fysische en functionele basiseenheid van erfelijkheid. Het bestaat uit een specifieke sequentie van nucleotiden op een bepaalde positie op een bepaald chromosoom die codeert voor een specifiek eiwit (of, in sommige gevallen, een RNA-molecuul).,
Genen bestaan uit drie soorten nucleotiden volgorde:
- coderende regio ‘s, de zogenaamde exonen, die geef een volgorde van de aminozuren
- niet-coderende regio’ s, introns genoemd, die niet van opgeven aminozuren
- regulerende sequenties, die een rol spelen in het bepalen wanneer en waar is het eiwit gemaakt (en hoe veel is gedaan)
De structurele onderdelen van een gen
Lees meer over gen-expressie-en regelgeving
Een mens is 20.000 tot 25.000 genen gelegen op 46 chromosomen (23 paren)., Deze genen staan gezamenlijk bekend als het menselijk genoom.
chromosomen
eukaryotische chromosomen
het label eukaryote wordt uit het Grieks gehaald voor ‘echte kern’, en eukaryoten (alle organismen behalve virussen, eubacteriën en Archaea) worden gedefinieerd door het bezit van een kern en andere membraangebonden celorganellen.
de kern van elke cel in ons lichaam bevat ongeveer 1,8 meter DNA in totaal, hoewel elke streng minder dan een miljoenste van een centimeter dik is., Dit DNA wordt strak ingepakt in structuren genoemd chromosomen, die uit lange kettingen van DNA en geassocieerde proteã nen bestaan. In eukaryotes, zijn de molecules van DNA strak rond proteã nen – genoemd histone proteã nen – die structurele steun verstrekken en een rol spelen in het controleren van de activiteiten van de genen. Een bundel 150 tot 200 lange nucleotiden wordt twee keer rond een kern van acht histone proteã nen verpakt om een structuur genoemd nucleosome te vormen. De Histon-octamer in het centrum van het nucleosoom wordt gevormd uit twee eenheden elk van histonen H2A, H2B, H3, en H4., De kettingen van histonen worden op hun beurt opgerold om een solenoïde te vormen, die door histone H1 wordt gestabiliseerd. Het verdere rollen van solenoids vormt de structuur van het chromosoom juist.
elk chromosoom heeft een p-arm en een q-arm. De p-arm (van het Franse woord ‘petit’, wat klein betekent) is de korte arm, en de q-arm (de volgende letter in het alfabet) is de lange arm. In hun gerepliceerde vorm bestaat elk chromosoom uit twee chromatiden.,
chromosoom ontrafeling om de basisparen van het DNA aan te tonen
de chromosomen – en het DNA dat ze bevatten – worden gekopieerd als onderdeel van de celcyclus en doorgegeven aan dochtercellen via het proces van mitose en meiose.
Lees meer over de celcyclus, mitose en meiose
mensen hebben 46 chromosomen, bestaande uit 22 paren autosomen en een paar geslachtschromosomen: twee X geslachtschromosomen voor vrouwen (XX) en een X en Y geslachtschromosoom voor mannen (XY)., Een lid van elk paar chromosomen komt van de moeder (door de eicel); een lid van elk paar komt van de vader (door de zaadcel).
een foto van de chromosomen in een cel staat bekend als een karyotype. De autosomes zijn genummerd 1-22 in afnemende volgorde van grootte.
Karyotype van een menselijk mannetje
prokaryotische chromosomen
de prokaryoten (Grieks voor ‘before nucleus’ – met inbegrip van eubacteriën en Archaea) missen een discrete kern en de chromosomen van prokaryotische cellen zijn niet ingesloten door een afzonderlijk membraan.,
De meeste bacteriën bevatten één enkel, cirkelvormig chromosoom. (Er zijn uitzonderingen: sommige bacteriën – bijvoorbeeld het geslacht Streptomyces-bezitten lineaire chromosomen, en Vibrio cholerae, de veroorzaker van cholera, heeft twee cirkelvormige chromosomen.) Het chromosoom-samen met ribosomen en proteã nen verbonden aan genuitdrukking – wordt gevestigd in een gebied van het celcytoplasma dat als nucleoid wordt bekend.
De genomen van prokaryoten zijn compact vergeleken met die van eukaryoten, omdat ze introns missen, en de genen worden meestal uitgedrukt in groepen die bekend staan als operonen., Het cirkelchromosoom van de bacterie Escherichia coli bestaat uit een DNA-molecuul dat ongeveer 4,6 miljoen nucleotiden lang is.
naast het hoofdchromosoom worden bacteriën ook gekenmerkt door de aanwezigheid van extrachromosomale genetische elementen die plasmiden worden genoemd. Deze relatief kleine cirkelvormige DNA-moleculen bevatten meestal genen die niet essentieel zijn voor de groei of voortplanting.
terug naar boven
Dit werk is gelicenseerd onder een Creative Commons-licentie.