Dlaczego jednak osoba jest wysoka, a druga osoba niska? Czemu nie możemy schudnąć pomimo tego, że trzymamy dietę, a znajomi, którzy nie zwracają uwagi na to, co spożywają, wyglądają tak dobrze? Prostą odpowiedzią na to jest uwarunkowanie DNA, czyli „treść” materiału znajdującego się w organizmie niemal każdego żywego organizmu. DNA to organiczny związek chemiczny z grupy kwasów nukleinowych. Być może nie jest to do końca zrozumiałe, ale spokojnie, zaraz wszystko wyjaśnimy.
Co to jest DNA?
DNA lub kwas dezoksyrybonukleinowy jest materiałem dziedzicznym u ludzi i prawie wszystkich innych żyjących organizmów. Większość DNA znajduje się w jądrze komórkowym (w jądrowym DNA), ale niewielką ilość DNA można również znaleźć w mitochondriach (nazywa się to mitochondrialnym DNA lub mtDNA). Mitochondria to struktury wewnątrz komórek, które przekształcają energię z pożywienia w formę, z której mogą korzystać komórki. Informacje w DNA są przechowywane jako kod złożony z czterech zasad azotowych: adeniny (A), guaniny (G), cytozyny (C) i tyminy (T). Ludzkie DNA składa się z około 3 miliardów par zasad, a ponad 99 procent tych zasad jest takich samych u wszystkich ludzi. Ich kolejność i sekwencja określają sposób budowania organizmu. Zasady DNA łączą się w pary, A z T i C z G, tworząc jednostki zwane parami zasad. Każda zasada jest również przyłączona do cząsteczki cukru (deoksyrybozy) i cząsteczki fosforanu. Razem zasada, cukier i fosforan nazywane są nukleotydem. Nukleotydy są ułożone w dwa długie pasma, które tworzą zwiniętą spiralę zwaną podwójną helisą. Ważną właściwością DNA jest to, że może się on replikować lub tworzyć własne kopie. Każda nić DNA w podwójnej helisie może służyć jako wzór do powielania sekwencji zasad. Jest to bardzo istotne, gdy komórki dzielą się, ponieważ każda nowa komórka musi mieć dokładną kopię DNA obecnego w starej komórce.
Terminy, które pomagają zrozumieć, czym jest DNA i jak zachodzą procesy z nim związane:
Genom- jest to całość kwasu nukleinowego zawartego w jądrze komórkowym, gdzie znajduje się informacja genetyczna organizmu.
Replikacja DNA – to proces, który polega na syntezie nowej cząsteczki DNA. Polega na stworzeniu nowej cząsteczki na podstawie cząsteczki macierzystej (matrycy), jest katalizowany przez enzym polimerazę DNA.
Kod genetyczny – według niego tłumaczona jest informacja genetyczna z poziomu nukleotydowego do poziomu aminokwasowego (z języka nukleotydów do języka aminokwasów). Kod genetyczny składa się z trzech kolejnych nukleotydów w łańcuchu DNA. Kod genetyczny można określić poprzez jego cechy, ponieważ jest:
- trójkowy
- niezachodzący
- zdegenerowany
- bezprzecinkowy
- jednoznaczny
- uniwersalny
Kodon – czyli grupa trzech następujących po sobie nukleotydów.
Kwas rybonukleinowy (RNA) – jest to kwas odpowiadający za przekazanie informacji z DNA do białek. Zbudowany jest podobnie jak DNA z czterech nukleotydów, z których jeden różni się od nukleotydu występującego w Dna. RNA składa się więc z następujących zasad azotowych: (cytozyna /C/ , adenina /A/, uracyl /U/, lub guanina /G/), reszty fosforanowej oraz pięciowęglowego cukru (ryboza). Różni się także tym, że jest jednoniciowy. Wśród rodzajów RNA wymienić można:
Za co odpowiada DNA?
DNA zawiera instrukcje niezbędne organizmowi – zarówno ludzkiemu, jak i wszystkim innym – do wzrostu, rozwoju i rozmnażania. Są one przechowywane w sekwencji par zasad nukleotydowych. Twoje komórki odczytują kod składający się z trzech następujących po sobie zasad, aby wygenerować białka, które są niezbędne do wzrostu i funkcjonowania organizmu. Sekwencja DNA, która zawiera informacje potrzebne do wytworzenia białka, nazywa się genem. Każda grupa trzech zasad odpowiada określonym aminokwasom, które są elementami budulcowymi białek. Na przykład pary zasad T-G-G określają aminokwas tryptofan, a pary zasad G-G-C określają aminokwas glicynę. Niektóre kombinacje, takie jak T-A-A, T-A-G i T-G-A, wskazują koniec sekwencji białka. Mówi to komórce, aby nie dodawała więcej aminokwasów do konkretnego białka. Białka składają się z różnych kombinacji aminokwasów. Po umieszczeniu razem we właściwej kolejności białko otrzymuje unikalną strukturę i funkcję w ciele.
Determinacja płci u człowieka
Zestawy chromosomów, które znajdują się w komórkach somatycznych, są nazywane kariotypem. Zarówno w przypadku kobiet, jak i mężczyzn kariotyp składa się z 22 par autosomów oraz jednej innej pary, czyli pary chromosomów płci. Chromosomy płci, nazywane X i Y, posiadają różną formę i zawartość genetyczną. Kobiety mają w komórkach somatycznych poza autosomami A, dwa chromosomy X. U mężczyzn czynnikiem decydującej o innej płci jest posiadanie chromosomu X oraz Y. W komórce jajowej znajduje się zawsze chromosom X, natomiast w plemniku może się znajdować chromosom Y lub X. Kiedy komórka jajowa połączy się z plemnikiem z chromosomem X, wtedy urodzi się dziewczynka, natomiast jeśli z chromosomem Y, wtedy urodzi się chłopiec. Tak więc w teorii zawsze są równe szanse na to, że dziecko urodzi się chłopem i dziewczynką.