DNK

Biolog

2022

Objašnjavamo što je DNK i zašto je neophodan za život. Struktura, replikacija DNA i razlike između DNA i RNA.

DNK također ima oblik dvostruke spirale, zamotan sam na sebe.

Što je DNK?

DNK ili deoksiribonukleinska kiselina je a polimer bitno za život, pronađeno unutar svih Stanice od živa bića a unutar većine virus. To je složen, dugačak protein unutar kojeg su pohranjene sve genetske informacije jedinke, odnosno upute za sintezu svih bjelančevine koji čine njegov organizam: moglo bi se reći da sadrži molekularne upute za sastavljanje živog bića.

Najmanje jedinice takve genetske informacije nazivaju se geni i sastoje se od specifičnog niza nukleotida koji čine DNK, a također omogućuju njihov nasljedni prijenos, nešto vitalno za evoluciju života. Također, u ovim strukture također su sadržane informacije o tome kako i kada treba doći do sinteze osnovnih komponenti stanica.

DNK je sadržana u stanicama, bilo raspršena po cijeloj njihovoj citoplazma (u slučaju organizama prokarioti: bakterije i arheje) i ili unutar stanična jezgra (u slučaju eukarioti: podovi, životinje, gljive). Za njegovo dekodiranje i korištenje kao predloška potrebna je intervencija RNK ili ribonukleinske kiseline, koja čita strukturu i koristi je kao predložak, u procesu koji se naziva transkripcija/translacija.

Mora se reći da je DNK svakog pojedinca jedinstven i drugačiji, proizvod kombinacije genetskih kodova njihovih roditelja u procesu koji se odvija nasumično. Ovo, naravno, u organizmima spolno razmnožavanje, u kojem svaki praotac daje polovicu svog genoma za stvaranje nove jedinke. U slučaju jednostanični organizmi od bespolna reprodukcija, the molekula DNK se reproducira u procesu tzv replikacija.

Genetski sadržaj DNK iznimno je vrijedan za život, a unatoč tome moguće je da pretrpi oštećenje zbog kontakta s mutagenima: ionizirajućim zračenjem, određenim kemijskim elementima ili čak nekim lijekovima (kao u slučaju kemoterapije), što bi dovelo do pogreške u transkripciji tijekom stanične sinteze. To može dovesti do bolesti i smrt pojedinca, ili također do nasljednog prijenosa defektnih struktura, što dovodi do potomaka s urođenim defektima.

struktura DNA

Molekula DNA dugačak je niz jedinica zvanih nukleotidi, koji se pak sastoje od molekule šećera (u ovom slučaju deoksiriboze: C5H10O4), dušične baze (koja može biti adenin, gvanin, citozin ili timin) i fosfatne skupine koja služi kao veza između nukleotida. Dakle, svaki nukleotid se razlikuje od ostalih po dušičnoj bazi koju posjeduje, te svi zajedno čine lanac tzv. DNA sekvenca i to se može transkribirati pomoću inicijala svake baze, na primjer: ACTAGTCAGT…

DNK također ima oblik dvostruke spirale, smotane na sebe u tri različita obrasca (nazvana A, B i Z), prema svom nizu, broju baza i specifičnoj funkciji. Ova struktura nastaje zbog spajanja dvaju lanaca nukleotida pomoću vodikovih veza.

Replikacija DNA

Replikacija DNK je odvajanje dvaju lanaca DNK.

Replikacija je proces kojim molekula DNK stvara dvije identične sebi i ključna je u razmnožavanje stanica, budući da sve stanice u tijelu moraju imati isti točan genom (kao u organizmima koji se nespolno razmnožavaju, a koji su praktički klonovi jedni drugih).

Proces se sastoji od odvajanja dvaju DNK lanaca, od kojih će svaki funkcionirati kao predložak za sintezu novog partnera. Ako sve bude u redu, na kraju će postojati dvije identične molekule izvorne DNK, obje u dvostrukoj spirali. Stoga je replikacija ključna za nasljedstvo.

Pretpostavljaju se tri vrste replikacije DNK:

  • Polukonzervativno. Kao što je gore opisano, niti se odvajaju i iz svake od starih se sintetizira nova.
  • Konzervativno. To bi se dogodilo kada bi se dvije stare niti, nakon što su poslužile kao predložak, vratile zajedno sa svojim starim partnerom i na kraju bi se pojavila potpuno nova molekula DNK, pored stare koja bi se rekonstituirala.
  • Disperzivan. To bi se dogodilo kada bi rezultirajuće spirale bile sastavljene od fragmenata stare i nove DNK.

Razlike između DNA i RNA

DNK i RNA oni su lanci sličnih nukleotida, ali se razlikuju, kao što im ime kaže, po vrsti šećera prisutnog u njihovoj strukturi: deoksiribozi i ribozi.

Nadalje, RNK je gotovo četiri puta veća od DNK i sastoji se od jedne spirale, a ne od dvije. Ova je razlika također funkcionalna, očito, budući da DNA sadrži genetski predložak, a RNA je odgovorna za njegovo izvršenje ili transport.

!-- GDPR -->