DNA – unikalny nośnik informacji genetycznej

czwartek, 12.03.2015r.
Autor: napisał/a 28 artykułów.

dna1m.wLudzie od wieków wiedzieli, że pewne cechy u wszystkich organizmów żywych są przekazywane z pokolenia na pokolenie. Na przykład z udomowionego wilka uzyskali wszystkie znane dziś rasy psów. Podobnie było z roślinami – truskawki wyhodowano z poziomek, współczesne odmiany zbóż z ich dziko rosnących przodków. Poczynania hodowców były jednak w dużym stopniu intuicyjne – wybierano osobniki o pożądanych cechach i krzyżowano je ze sobą. Wśród potomstwa znów wybierano osobniki np. o krótszych łapach lub większych owocach i kontynuowano ten proces aż do osiągnięcia pożądanego skutku. Naukowe podłoże dziedziczenia ludzie poznali jednak dopiero w XX wieku.

Gdy w latach 20. i 40. XX wieku przeprowadzono doświadczenia na bakteriach odkryto, że informacja genetyczna zapisana jest w kwasie deoksyrybonukleinowym, czyli DNA. Do badań wykorzystano zjadliwy oraz łagodny szczep dwoinki zapalenia płuc. Martwe bakterie zjadliwe podawano razem z żywymi łagodnymi myszom, co wywoływało u nich zapalenie płuc. Oznaczało to, że żywe bakterie pobrały od martwych informację o zjadliwości. Nie było wiadomo tylko, który składnik chemiczny z martwych dwoinek przekazał tę informację dwoinkom żywym. By to wyjaśnić, zabite dwoinki zapalenia płuc poddano działaniu różnych enzymów rozkładających białka, kwasy nukleinowe, węglowodany i tłuszcze. Następnie ponownie mieszano martwe bakterie, pozbawiane kolejno wymienionych składników, z bakteriami żywymi i podawano myszom. Tylko zniszczenie kwasów nukleinowych, a ściślej deoksyrybonukleinowego, powodowało, że u myszy nie występowała choroba, a więc DNA zabitych bakterii zawierał informację wykorzystaną przez bakterie żywe. Seria tych doświadczeń wykazała zatem, że informacja genetyczna jest zapisana w DNA.

DNA – dwuniciowy polinukleotyd

W 1953 roku James Watson i Francis Crick na podstawie badań strukturalnych Maurice’a Wilkinsa i Rosalindy Franklin wyodrębnili model kwasu deoksyrybonukleinowego. Ze względu na formę przestrzenną cząsteczki DNA, nadali jej miano podwójnej helisy. Zbudowana jest ona z czterech nukleotyd, na które z kolei składają się odpowiednie zasady azotowe: adenina – A, tymina – T, guanina – G lub cytozyna – C, połączone z pięciowęglowym cukrem – deoksyrybozą oraz z resztą kwasu fosforowego. Nukleotydy tworzą dwa długie łańcuchy, tzw. nici, połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi, które powstają między parami zasad azotowych. Jedna nić DNA wyznacza zawsze budowę drugiej, adenina bowiem zawsze łączy się z tyminą, a cytozyna z guaniną. Nici są zatem komplementarne i wzajemnie się uzupełniają.

W tym miejscu warto wspomnieć również o replikacji semikonserwatywnej, której podlega DNA. Proces ten polega na tym, iż dwie nici się rozchodzą – co prowadzi do rozerwania wiązań pomiędzy komplementarnymi zasadami – i do każdej z obu nici dobudowywana jest jej odpowiednia druga połowa. W ten sposób z jednej cząsteczki powstają dwie identyczne jak wyjściowa. Wierność replikacji jest bardzo duża. Przyjmuje się, że błędnie wstawiony nukleotyd pojawia się w nowej nici średnio raz na miliard uzupełnień. Tak mała liczba błędów wynika z istnienia specyficznych mechanizmów korekcyjnych, które zaraz po rozpoznaniu błędu usuwają mylnie wstawiony nukleotyd.

1 2

DNA – unikalny nośnik informacji genetycznej
  • 0.00 / 5 5
0 ocen/y, 0.00 śr. ocen (0% punktów)

Komentarze Facebook:

Komentarze/y

Komentarze czasopisma:

Dodaj komentarz

Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.