DNR yra laikomas šventuoju genetikos ir evoliucijos biologijos gralu. Sudėtingas gyvenimas šioje planetoje neįsivaizduojamas be DNR, kaip genetinės informacijos nešėjos.
Kas yra dna
DNR yra santrumpa, reiškianti „dezoksiribonukleorūgštį“, vokiečių kalba Dezoksiribonukleino rūgštis (DNR). Biochemikams šis apibūdinimas jau sako svarbiausius dalykus apie jų struktūrą, tačiau paprastai reikia kelių paaiškinimų.
DNR yra sudėtinga molekulė, sudaryta iš dviejų beveik tapačių pavienių gijų, kuriose „beveik“ yra paslėpta genetinės įvairovės kilmė. Kiekviena gija susideda iš stabilios dezoksiribozės fosforo rūgšties grandinės, prie kurios yra prijungtos įvairios organinės bazės. Abi gijos yra susipynusios į dvigubą spiralę ir taip sudaro DNR.
Bet tai dar ne viskas: ypač ilgos DNR gijos susideda į didelį bendrą kompleksą, chromosomas, iš kurių žmonės turi 23 poras visų kūno ląstelių branduoliuose. Šiose chromosomose yra užkoduota DNR visa genetinė informacija (genai), dėl kurių kiekvienas gyvasis asmuo yra individas.
Medicinos ir sveikatos funkcijos, užduotys ir reikšmės
Kiekviena ląstelė turi specifinį tikslą organizme. Ką tai sudaro, gali būti nustatyta pagal ribosomas, esančias ląstelės branduolyje DNR perskaityti. Bet kaip tiksliai veikia šis pagrindinis ląstelių konstrukcijos rinkinys?
Molekulinės DNR genetikos supratimo raktas yra konjuguotos bazių poros adeninas, timinas, guaninas ir citozinas. Jie yra susieti su DNR tiksliai apibrėžta seka, panašiai kaip užšifruotas kodas. DNR paverčiama panašia mRNR, kad ribosoma galėtų ją apeiti. Tai užrašo kodą, kuris aprūpina ribosomą aminorūgščių seka.
Ribosoma gamina atitinkamas aminorūgštis ir jas naudoja formuodama būdingus baltymus, kurie galiausiai įgalina ląstelių funkcionalumą. Taip abstrakti DNR tampa apčiuopiamais ląstelių statybiniais elementais. Kiekviena žmogaus ląstelė gali išgyventi tik ribotą laiką, todėl ląstelės ir kartu su jomis DNR turi daugintis. Panašiai kaip bakterijos, tai vyksta per ląstelių dalijimąsi. DNR yra suskaidoma į atskiras sruogas helikazės būdu. Po atskyrimo šis fermentas panaudoja abi grandines kaip atskiras matricas ir vėl sukuria trūkstamą priešingą grandinę taip, kad būtų sukurtos dvi identiškos DNR molekulių grandinės.
Šie du ekstrapoliacijos parodo, koks neįsivaizduojamai didelis yra DNR informacijos tankis: Vieno gramo DNR duomenų tūris yra 700 terabaitų. Norint atkurti visus žemės žmones, šaukštelis turi būti tik 0,3% užpildytas DNR. Ir jei norėtumėte susieti visą vieno žmogaus DNR, jums teks keliauti į saulę ir atgal 500 kartų.
Ligos, negalavimai ir sutrikimai
DNR bėgant metams, patiria daugybę įvairių trikdžių. Tai svyruoja nuo ląstelę keičiančių medžiagų, tokių kaip deginta mėsa ar tabakas, vartojimo iki didelio karščio ir ultravioletinių spindulių. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - DNR pokyčiai taip pat gali atsirasti dėl netinkamų medžiagų apykaitos procesų.
Egzistuoja įvairūs biocheminiai taisymo ir rūšiavimo mechanizmai, kad vertinga informacija būtų išsaugota visą ląstelės gyvenimą. Bet kartais, ypač su amžiumi, ląstelių regeneracija gali nepavykti ir DNR gali būti pakeista. Atskiri pagrindai gali būti keičiami arba pašalinami, visos sritys yra neįskaitomos, sruogos perpjautos pusiau: genetinis kodas dabar neteisingas. Jei ląstelė vis dar sugeba dalintis, laikinai pažeista ląstelė gali sukelti susikaupusias pažeistas ląsteles.
Jei tokios DNR mutacijos yra aiškiai pageidaujamos evoliucijos teorijos prasme, jos paprastai reiškia vėžio diagnozę visais jo aspektais konkrečiam pacientui. Pjautuvinių ląstelių anemija, albinizmas, cistinė fibrozė ar hemofilija taip pat gali išsivystyti per DNR mutacijas, be paveldimumo. Tam tikros rūšies virusai apibūdina ypač rafinuotą gyvybės formą, kuriai naudojama svetima DNR.
Jie negali savarankiškai daugintis ir tuo tikslu įsiskverbia į kitas ląsteles. Jais jie pakeičia DNR savo ir tokiu būdu ląstelė-šeimininkė dauginasi patogenine forma. Gali būti pavojingų virusinių ligų ir net mirties.
