Содержание
Признание того, что ДНК несет в себе информацию синего цвета для всех живых организмов, и механизмы, которые переводят код ДНК в вещество жизни, является одним из великих открытий современной науки. От самых простых микроорганизмов до гигантских деревьев и животных, населяющих Землю, все они полагаются на ДНК в своем существовании. Используя гораздо меньше биологических «букв», чем 26-буквенный английский алфавит, ДНК разъясняет инструкции о том, как организмы живут, размножаются, метаболизируются, созревают и в конечном итоге умирают.
ДНК, код жизни
ДНК представляет собой сложную длинноцепочечную молекулу, которая кодирует генетические характеристики живого организма. У большинства растений и животных ДНК упаковывается с рибонуклеиновой кислотой и белками в компактные структуры, называемые хромосомами, которые находятся в ядре клетки. Почти все клетки человека имеют 23 пары хромосом, по одному на каждого родителя. Разделы ДНК, называемые генами, косвенно кодируют белки, которые придают структуру и функции человеческому организму. Выбор того, какие гены действуют, в каких клетках определяет тип клетки: мозг, печень, кожа и все остальные.
репродукция
При половом размножении люди создают специальные клетки, называемые гаметами, которые содержат только один набор из 23 хромосом. Во время оплодотворения ДНК отца соединяется с ДНК матери, чтобы создать новый уникальный набор из 46 хромосом. Вот как черты предка передаются потомству. Одна конкретная хромосома в гамете определяет пол потомства. Эта хромосома может быть X или Y: два X создают женщину, в то время как XY производит мужчину. Когда оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, разные гены контролируют, как клетки дифференцируются друг от друга, создавая различные ткани, органы и системы человека.
биохимия
ДНК кодирует все клеточные белки, которые делают жизнь возможной. Клетка транскрибирует ДНК в РНК, которую затем переводит в белки. К ним относятся ферменты, гормоны и структурные белки, которые нужны каждой клетке. Сложные биохимические петли обратной связи определяют, какие гены ДНК экспрессируются. Через клеточные биохимические пути гены контролируют форму вашего носа и размер ваших ушей. Если ген неправильно закодирован, например, из-за мутации в молекуле ДНК, вы можете страдать от врожденных дефектов, таких как расщелина неба, или генетических заболеваний, включая муковисцидоз и синдром Дауна.
Жизнь и смерть
ДНК необходима для жизни человеческой клетки, однако она может фрагментироваться, что приводит к гибели клетки. Наука до конца не раскрыла эту тайну - ученые не знают, запрограммирована ли ДНК на самоуничтожение. Тридцать семь генов нехромосомной ДНК находятся в митохондриях человека, клеточных электростанциях. Эта ДНК кодирует важные молекулы РНК, некоторые из которых продуцируют ферменты, необходимые для метаболизма. Мутации митохондриальной ДНК могут привести к смерти новорожденных. Не все мутации плохие - эволюция, по сути, длинная история полезных мутаций ДНК, которые превратили простейший одноклеточный организм в высшие формы жизни, включая человека.