DNA
DNA (lub kwas dezoksyrybonukleinowy) jest cząsteczką, która przenosi informację genetyczną we wszystkich komórkowych formach życia i niektórych wirusach. Należy do klasy cząsteczek zwanych kwasami nukleinowymi, które są polinukleotydami – czyli długimi łańcuchami nukleotydów.
każdy nukleotyd składa się z trzech składników:
trzon polinukleotydu stanowi łańcuch cząsteczek cukru i fosforanu., Każda z grup cukru w tym szkielecie cukrowo-fosforanowym jest połączona z jedną z czterech zasad azotowych.
nić polinukleotydów
zdolność DNA do przechowywania i przesyłania informacji polega na tym, że składa się z dwóch pasm polinukleotydów, które skręcają się wokół siebie, tworząc dwuniciową helisę. Zasady łączą się na dwóch pasmach w specyficzny sposób za pomocą wiązań wodorowych: pary cytozyny (C) z guaniną (G) i pary adeniny (a) z tyminą (T).,
podwójna nić polinukleotydów
podwójna helisa kompletnej cząsteczki DNA przypomina spiralną klatkę schodową, z dwoma fosforanami cukrowymi i sparowanymi zasadami w centrum helisy. Ta struktura wyjaśnia dwie najważniejsze właściwości cząsteczki. Po pierwsze, może być kopiowany lub „powielany”, ponieważ każda część może działać jako szablon do generowania komplementarnej części. Po drugie, może przechowywać informacje w liniowej sekwencji nukleotydów wzdłuż każdej nici.,
helisa DNA pokazująca Zasady azotowe
jest to kolejność zasad wzdłuż pojedynczej nici, która stanowi kod genetyczny. Czteroliterowy „alfabet” A, T, G i C tworzy „słowa” z trzech liter zwanych kodonami. Poszczególne kodony kodują określone aminokwasy. Gen jest sekwencją nukleotydów wzdłuż nici DNA-z kodonami „start” i „stop” i innymi elementami regulacyjnymi – która określa sekwencję aminokwasów, które są połączone ze sobą tworząc białko.,
tak więc, na przykład, kodon AGC kody dla aminokwasu seryny, a kodon ACC kody dla aminokwasu treoniny.
należy zwrócić uwagę na dwa punkty dotyczące kodu genetycznego:
- jest on uniwersalny. Całe życie na ziemi używa tego samego kodu (z kilkoma drobnymi wyjątkami).
- jest zdegenerowany. Każdy aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon. Na przykład AGA i AGG kodują aminokwas argininy.
A codon table set out how the triplet codons code for specific amino acids.,
replikacja DNA
helikaza enzymu zrywa wiązania wodorowe trzymające obie nici razem, a obie nici mogą następnie działać jako szablony do produkcji przeciwnej nici. Proces ten jest katalizowany przez enzym polimerazę DNA i zawiera mechanizm korekcji.
geny
gen jest podstawową jednostką fizyczną i funkcjonalną dziedziczności. Składa się z określonej sekwencji nukleotydów w danej pozycji na danym chromosomie, która koduje określone białko (lub, w niektórych przypadkach, cząsteczkę RNA).,
geny składają się z trzech typów sekwencji nukleotydów:
- regiony kodujące, zwane egzonami, które określają sekwencję aminokwasów
- regiony niekodujące, zwane intronami, które nie określają aminokwasów
- sekwencje regulacyjne, które odgrywają rolę w określaniu, kiedy i gdzie powstaje białko (i ile powstaje)
elementy strukturalne genu
Czytaj więcej o ekspresji i regulacji genów
człowiek ma od 20 000 do 25 000 genów zlokalizowanych na 46 chromosomach (23 pary)., Geny te znane są zbiorczo jako ludzki genom.
chromosomy
chromosomy eukariotyczne
Etykieta Eukaryota pochodzi z greckiego dla „prawdziwego jądra”, a eukaryoty (wszystkie organizmy z wyjątkiem wirusów, Eubacteria i Archeea) są zdefiniowane przez posiadanie jądra i innych organelli komórkowych związanych z błoną.
jądro każdej komórki naszego ciała zawiera w sumie około 1,8 metra DNA, chociaż każde pasmo ma mniej niż jedną milionową centymetra grubości., DNA to jest szczelnie upakowane w struktury zwane chromosomami, które składają się z długich łańcuchów DNA i powiązanych białek. U eukariotów cząsteczki DNA są ściśle nawinięte wokół białek-zwanych białkami histonowymi – które zapewniają wsparcie strukturalne i odgrywają rolę w kontrolowaniu aktywności genów. Nić o długości od 150 do 200 nukleotydów jest owinięta dwukrotnie wokół rdzenia ośmiu białek histonowych, tworząc strukturę zwaną nukleosomem. Oktamer histonu w centrum nukleosomu powstaje z dwóch jednostek histonów H2A, H2B, H3 i H4., Łańcuchy histonów są zwijane z kolei, tworząc solenoid, który jest stabilizowany przez Histon H1. Dalsze zwijanie elektromagnesów tworzy strukturę WŁAŚCIWEGO chromosomu.
każdy chromosom ma ramię p i ramię Q. Ramię p (od francuskiego słowa „petit”, oznaczającego małe) jest krótkim ramieniem, a ramię q (kolejna litera alfabetu) jest długim ramieniem. W formie replikowanej każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd.,
rozkładanie chromosomów w celu pokazania podstawowych par DNA
chromosomy – i DNA, które zawierają – są kopiowane jako część cyklu komórkowego i przekazywane do komórek potomnych w procesie mitozy i mejozy.
Czytaj więcej o cyklu komórkowym, mitozie i mejozie
człowiek ma 46 chromosomów, składających się z 22 par autosomów i pary chromosomów płciowych: dwa chromosomy płciowe X dla kobiet (XX) i chromosomy płciowe X i Y dla mężczyzn (XY)., Jeden członek każdej pary chromosomów pochodzi od matki (przez komórkę jajową); jeden członek każdej pary pochodzi od ojca (przez komórkę plemnikową).
zdjęcie chromosomów w komórce jest znane jako kariotyp. Autosomy są ponumerowane od 1 do 22 w kolejności malejącej.
kariotyp człowieka męskiego
chromosomy prokariotyczne
prokariotyczne (Greckie „przed jądrem” – w tym Eubakteria i Archeea) nie mają oddzielnego jądra, a chromosomy komórek prokariotycznych nie są zamknięte oddzielną błoną.,
większość bakterii zawiera pojedynczy, kolisty chromosom. (Istnieją wyjątki: niektóre bakterie – na przykład rodzaj Streptomyces-posiadają liniowe chromosomy, a Vibrio cholerae, czynnik wywołujący cholerę, ma dwa okrągłe chromosomy.) Chromosom-wraz z rybosomami i białkami związanymi z ekspresją genów-znajduje się w regionie cytoplazmy komórkowej znanym jako nukleoid.
genomy prokariotów są zwarte w porównaniu z genami eukariotów, ponieważ brakuje im intronów, a geny mają tendencję do ekspresji w grupach znanych jako operony., Okrągły chromosom bakterii Escherichia coli składa się z cząsteczki DNA o długości około 4,6 miliona nukleotydów.
oprócz głównego chromosomu, bakterie charakteryzują się również obecnością pozakomórkowych elementów genetycznych zwanych plazmidami. Te stosunkowo małe koliste cząsteczki DNA zazwyczaj zawierają geny, które nie są niezbędne do wzrostu lub reprodukcji.
powrót do góry
ten utwór jest licencjonowany na licencji Creative Commons.