DNA
DNA (eller deoxiribonukleinsyra) är molekylen som bär den genetiska informationen i alla cellulära former av liv och vissa virus. Det tillhör en klass av molekyler som kallas nukleinsyrorna, som är polynukleotider-det vill säga långa kedjor av nukleotider.
varje nukleotid består av tre komponenter:
polynukleotidens ryggrad är en kedja av socker-och fosfatmolekyler., Var och en av sockergrupperna i denna sockerfosfatbackben är kopplad till en av de fyra kvävebaserna.
Strand av polynukleotider
DNA: s förmåga att lagra – och överföra – information ligger i det faktum att den består av två polynukleotidsträngar som vrider runt varandra för att bilda en dubbelsträngad helix. Baserna länkar över de två strängarna på ett specifikt sätt med hjälp av vätebindningar: cytosin (C) par med guanin (G) och adenin (a) par med tymin (T).,
dubbelsträng av polynukleotider
den dubbla helixen av den fullständiga DNA-molekylen liknar en spiraltrappa, med två sockerfosfatbakben och de parade baserna i mitten av helixen. Denna struktur förklarar två av molekylens viktigaste egenskaper. För det första kan den kopieras eller replikeras, eftersom varje sträng kan fungera som en mall för generering av den kompletterande strängen. För det andra kan den lagra information i den linjära sekvensen av nukleotiderna längs varje sträng.,
DNA-helix som visar kvävebaser
det är basernas ordning längs en enda sträng som utgör den genetiska koden. Fyra bokstäver ”alfabetet” av A, T, G och C bildar ” ord ” av tre bokstäver som kallas kodon. Individuell kod för kodon för specifika aminosyror. En gen är en sekvens av nukleotider längs en DNA – sträng – med ”start” och ”stop” kodon och andra regulatoriska element-som anger en sekvens av aminosyror som är sammankopplade för att bilda ett protein.,
så, till exempel, kodon AGC koder för aminosyran serin, och kodon ACC koder för aminosyran treonin.
det finns två punkter att notera om den genetiska koden:
- den är universell. Allt liv på jorden använder samma kod (med några mindre undantag).
- Det är degenererat. Varje aminosyra kan kodas för med mer än en kodon. Till exempel, AGA och AGG båda koden för aminosyran arginin.
en codon tabell anger hur triplett kodon kod för specifika aminosyror.,
DNA-replikation
enzymet helicase bryter vätebindningarna som håller de två strängarna tillsammans, och båda strängarna kan sedan fungera som mallar för produktion av motsatt sträng. Processen katalyseras av enzymet DNA-polymeras och innefattar en korrekturläsningsmekanism.
gener
genen är den grundläggande fysiska och funktionella enheten av ärftlighet. Den består av en specifik sekvens av nukleotider vid en given position på en given kromosom som kodar för ett specifikt protein (eller i vissa fall en RNA-molekyl).,
gener består av tre typer av nukleotidsekvens:
- kodningsregioner, kallade exoner, som anger en sekvens av aminosyror
- icke-kodande regioner, kallade introner, som inte anger aminosyror
- regulatoriska sekvenser, som spelar en roll för att bestämma när och var proteinet görs (och hur mycket görs)
de strukturella komponenterna i en gen
Läs mer om genuttryck och reglering
en människa har 20 000 till 25 000 gener belägna på 46 kromosomer (23 par)., Dessa gener är kända, kollektivt, som det mänskliga genomet.
kromosomer
eukaryota kromosomer
etiketten eukaryote tas från grekiska för ”sann kärna”, och eukaryoter (alla organismer utom virus, eubakterier och Archaea) definieras genom innehav av en kärna och andra membranbundna cellorganeller.
kärnan i varje cell i våra kroppar innehåller cirka 1,8 meter DNA totalt, även om varje sträng är mindre än en miljonte av en centimeter tjock., Detta DNA är tätt förpackat i strukturer som kallas kromosomer, som består av långa kedjor av DNA och associerade proteiner. I eukaryoter lindas DNA-molekyler tätt runt proteiner – kallade histonproteiner-som ger strukturellt stöd och spelar en roll för att kontrollera genernas verksamhet. En sträng 150 till 200 nukleotider lång lindas två gånger runt en kärna av åtta histonproteiner för att bilda en struktur som kallas en nukleosom. Histone octamer i centrum av nukleosom bildas från två enheter vardera av histoner H2A, H2B, H3, och H4., Kedjorna av histoner lindas i sin tur för att bilda en solenoid, som stabiliseras av histon H1. Ytterligare coiling av solenoiderna bildar strukturen hos kromosomen korrekt.
varje kromosom har en p-arm och en q-arm. P-armen (från det franska ordet ”petit”, vilket betyder liten) är den korta armen, och q-armen (nästa bokstav i alfabetet) är den långa armen. I sin replikerade form består varje kromosom av två kromatider.,
kromosom unraveling för att visa basen parningar av DNA
kromosomerna – och DNA de innehåller – kopieras som en del av cellcykeln, och skickas till dotterceller genom processerna för mitos och meios.
Läs mer om cellcykeln, mitos och meios
människor har 46 kromosomer, bestående av 22 par autosomer och ett par könskromosomer: två X könskromosomer för kvinnor (XX) och en X och Y sexkromosom för män (XY)., En medlem av varje par kromosomer kommer från mamman (genom äggcellen); en medlem av varje par kommer från Fadern (genom spermiecellen).
ett fotografi av kromosomerna i en cell är känt som en karyotyp. Autosomerna är numrerade 1-22 i fallande storleksordning.
karyotyp av en människa
prokaryota kromosomer
prokaryoterna (grekiska för ”före kärna” – inklusive eubakterier och Archaea) saknar en diskret kärna, och kromosomerna av prokaryota celler är inte inneslutna av ett separat membran.,
de flesta bakterier innehåller en enda cirkulär kromosom. (Det finns undantag: vissa bakterier – till exempel släktet Streptomyces-har linjära kromosomer, och Vibrio cholerae, orsakssambandet till kolera, har två cirkulära kromosomer.) Kromosomen – tillsammans med ribosomer och proteiner associerade med genuttryck-ligger i en region av cellcytoplasman som kallas nukleoid.
prokaryoternas genom är kompakta jämfört med eukaryoternas, eftersom de saknar introner, och generna tenderar att uttryckas i grupper som kallas operoner., Den cirkulära kromosomen av bakterien Escherichia coli består av en DNA-molekyl cirka 4,6 miljoner nukleotider lång.
förutom huvudkromosomen karakteriseras bakterier också av närvaron av extrakromosomala genetiska element som kallas plasmider. Dessa relativt små cirkulära DNA-molekyler innehåller vanligtvis gener som inte är väsentliga för tillväxt eller reproduktion.
tillbaka till toppen
detta verk är licensierat under en Creative Commons-licens.