- Käyttöönotto DNA
- Mikä on DNA?
- mistä DNA löytyy?
- Miltä DNA näyttää?
- mistä DNA tulee?
- miksi solut jakautuvat?
- miten solut jakautuvat?
- DNA: n replikaatio
- solunjakautumisen (mitoosin)
- Miten DNA-ohjaus solujen toimintoja?,
- proteiinisynteesiä
- Solun eriyttäminen
- DNA poikkeavuuksia
- Ei-ristiriita
- Ei-ristiriita sukupuolen kromosomeja,
- DNA: n mutaatiot
- Ei-ristiriita
- Geneettinen sairaus
- Geneettisten sairauksien, jotka johtuvat ei-ristiriita
- Syöpä
- Ota kotiin viestejä
Johdanto DNA: ta
Ihmiset ovat koostuu miljardeja ja miljardeja soluja, nämä solut toimivat yhdessä, jotta ylläpitää elämää., Kaikki elimet koostuvat eri tyyppisiä soluja, esimerkiksi meidän suurin elin elin, iho, on tehty nahat soluja, jotka kaikki ovat tiukasti kiinni yhdessä toimivat suojaava este muutkin kehomme. Ihon soluilla on erilaiset toiminnot ja ominaisuudet kuin sydämemme muodostavilla soluilla tai vatsaamme jonottavilla soluilla. Solujen erityiset toiminnot antavat meille mahdollisuuden elää.
Joten miten nämä solut suorittavat tiettyjä toimintoja? Mistä uusi solu ”tietää”, että se on ihosolu eikä aivosolu?, Ja kun se tietää se on ihosolukko miten se osaa suorittaa toimintoja, jotka ihosolut täytyy tehdä? Ja mistä se tietää, onko aurinko vaurioittanut sitä ja onko se korvattava toisella ihosolulla?
no-soluilla ei ole aivoja, joten ne eivät ”tiedä” mitään, vaan niitä kontrolloi erittäin tärkeä kemikaali; deoksiribonukleiinihappo, tai kuten se paremmin tunnetaan, DNA., Jokainen ominaisuus, laatu, funktio, ulkonäkö ja sijainti solun määräytyy DNA: ta, mikä tarkoittaa, että jokainen ominaisuus, laatu, toiminta ja ulkonäkö kehomme määräytyy myös meidän ainutlaatuinen DNA: ta.
mikä on DNA?
DNA on hyvin monimutkainen ja erittäin tiukasti säännellyn kemikaalin sekvenssi, joka sisältää kaikki tiedot meidän solut vaativat kasvaakseen, suorittaa toimintoja ja jäljitellä. Tiedot sisältyvät geenien sekvenssit, jotka ovat erityisesti ulottuu kemian malleja sisällä DNA: ta, jotka muodostavat geenit.
joten ensinnäkin, mitkä ovat geenit?, Geenit kantavat perinnöllisiä ominaisuuksiamme. Yksi geeni vastaa yhdestä funktiosta yhdessä solutyypissä. Esimerkiksi yksi geeni vastaa silmien väristä. Tämä silmien väri-geenin istuu samalla osa DNA jokaisen solun kehon, mutta se on vain soluissa, jotka muodostavat iris, että geeni on ilmaistava. Samalla tavalla, että geeni, joka ohjaa sydämen syke vain olla ilmaistuna sydän, vaikka solut iris tekee myös nämä geenit.
kaikkia solun sisältämiä geenejä ja geneettisiä tietoja kutsutaan solun genomiksi., Voit siis kuvitella, että jos solujemme ja kehomme jokaista toimintaa ohjaa erillinen geeni, niin jokainen meistä tarvitsee paljon geenejä. Human Genome Project lähti selvittämään, kuinka monta geeniä DNA: ssamme on ja mistä nämä geenit ovat vastuussa. Vuonna 2001 julkaistiin ensimmäinen luonnos Human Genome Projectista; 30 000 geeniä tunnistettiin! Ihmisen genomiprojekti eli ”ihmisen DNA: n kartoitus” on ollut yksi informatiivisimmista biologisista tutkimuksista., Tietäen missä geenit ovat olemassa miljoonia kemikaaleja, jotka muodostavat DNA on auttanut ominaisia geneettisiä vikoja ja sairauksia, ja miten nämä sairaudet voidaan hoitaa tai parantaa.
genomi on tärkeää kaikilla osa-solujen toiminnan, mukaan lukien solun rakenne, kasvu -, liike-ja jako. Vaikka meillä kaikilla on hyvin samanlainen geneettinen rakenne, joka toimii samalla tavalla, DNA: ssamme on paljon hyvin pieniä eroja ja tämä tekee meistä jokaisesta ainutlaatuisen.
mistä DNA löytyy?,
sama DNA-joukko löytyy jokaisen solumme tumasta. DNA on niin tiiviisti kietoutunut ja pakattu, että jokaisen ihmissolun tumaan arvioidaan mahtuvan noin 2 metriä DNA: ta. DNA: ta on tuman sisällä 46 erillisessä segmentissä; nämä segmentit tunnetaan kromosomeina.
Kutakin kromosomia on kumppani, joka sisältää samat geenit lähes samassa järjestyksessä DNA, yksi jäsen kromosomi paria tai homolog tuli isä ja yksi tuli äiti aikana lannoitus. Kromosomit kantavat geenejä., Esimerkki geenejä kuljettaa kromosomit ovat sukupuoli, geenit, miten kromosomi yhdistelmä määrittää, mitä sukupuolta olet keskustellaan myöhemmin.
Tietojen uudelleen julkaiseminen meidän kuvat
Mitä DNA näyttää?
DNA: n muodon molekyylitasolla arvellaan näyttävän loivasti kiertäviltä tikapuilta. Jokainen tikapuiden rungoista edustaa DNA-molekyylin muodostavien kemikaalien välistä kemiallista sidosta., Nämä kemikaalit ovat nimeltään nukleotidit ja sisältää:
- Adeniini (A);
- Tymiini (T);
- Sytosiini (C); ja
- Guaniini (G).
DNA: n on sanottu olevan ”double-stranded”, koska se koostuu kahdesta sekvenssien nukleotidien, jotka ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa kemiallisia sidoksia. Kemiallinen sidos nukleotidien aina välillä ja T ja G on aina pakko C., Esimerkiksi;
- osa 1: C – A – G – C – A – T – T – G
- Lohko 2: G – T – C – G – T – A – A – C
Kemialliset sidokset välillä lohkoon 1 että lohkoon 2, joka yhdistää nukleotidin paria säikeet ovat maksuton toisiinsa, tuntemalla järjestyksessä yksi voit selvittää muut, koska erityisiä kemiallisia sidoksia. Hyvin pitkät DNA-säikeet ovat kietoutuneet hyvin tiukasti kromosomeihin.
mistä DNA tulee?
siittiö sisältää puolet kromosomimäärästä, joka on kehon muissa soluissa, ja niin myös munasolussa., Koska siellä on vain 23 kromosomia, kun sperma ja muna, ne ovat tunnetaan haploidisen soluja, kun taas kaikki muut solu kehossa sisältää 46 kromosomia, ja ne tunnetaan diploidisoluissa.
Kun sperma hedelmöittäisi munasolun puolet kromosomien meidän äiti, äidin kromosomeja, ja puolet isältä, isän kromosomit, on yhdistetty yksi solu (muna) tämä on, miksi me jakaa tiettyjä piirteitä, joissa joko vanhempi. Sinulla voi olla esimerkiksi siniset silmät kuten isälläsi, mutta äitisi vaaleat hiukset.,
23 kromosomia isä on kromosomi pari, jossa on 23 kromosomia äiti. Näitä pareja kutsutaan homologeista. Homologeilla on hyvin samanlainen DNA-sekvenssi ja siksi ne sisältävät saman joukon geenejä. Kuitenkin isän kromosomi, joka sisältää hiusten rakennetta geeni sisältää vaihtoehtoisen version tämän geenin kuin äidin kromosomi; yksi voi olla kiharat hiukset geeni, kun taas toinen kromosomi voi sisältää suorat hiukset geeni. Alleeli on nimi, joka annetaan yhdelle näistä vaihtoehtoisista geeneistä.,
– Meidän DNA on jopa entisestään sekoittaa prosessia kutsutaan ’riippumaton lajitelma” tai ”kromosomi crossover’, joka muuttaa meidän geneettinen tehdä hieman ylös ja selittää, miksi sisarukset eivät ole sama geneettinen meikkiä, vaikka jakavat samat vanhemmat. Cross-over tapahtuu, jossa yhden kromosomin segmentit korvataan vastaavalla segmentillä sen homologista ja päinvastoin. Kun kaikki 46 kromosomia ovat pariutuneet ja risteytyminen on tapahtunut, solu jakautuu.
miksi solut jakautuvat?
Solut jakautuvat useista syistä., Ensinnäkin solujen on jakauduttava luodakseen elämää. Me kaikki aloitamme yhtenä Soluna, tämän solun täytyy jakautua, sitten jakaa uudelleen ja uudelleen, tulla miljooniksi soluiksi, jotka muodostavat ihmisruumiin. Kun solut jatkavat jakautumista, niistä tulee kehomme eri soluja solun erilaistumisprosessin kautta, jota käsitellään myöhemmin.
vielä syntymämme jälkeenkin kehomme solut jakautuvat jatkuvasti, ja siksi me kasvamme ja muutumme. Esimerkiksi ihosoluillamme on melko nopea elinkaari, ja niitä korvataan jatkuvasti uusilla soluilla., Soluja on vaihdettava jatkuvasti, koska kaikilla soluilla on elinkaari ja ne lopulta kuolevat. Solut kuolevat joko siksi, että heillä on vain lyhyen elinkaaren ja on ohjelmoitu kuolemaan, tai koska heillä on vaurioitunut ja on vaihdettava, jotta vältytään syövän muodostumisen.
miten solut jakautuvat?
solujen jakautuessa ne käyvät läpi mitoosi-nimisen prosessin. Ennen mitoosia kaikki DNA: t on kuitenkin kopioitava tarkasti. Jokainen kromosomi kahdentuu niin, että solussa on kaksi erää DNA: ta., Tämä DNA-replikaatio on välttämätöntä, jotta solun jakautuessa molemmilla soluilla on identtiset kromosomit ja geneettiset tiedot.
DNA: n replikaatio
DNA: n replikaatio on päällekkäisyyttä kaikki solun geneettinen materiaali. Kaksijuosteinen DNA on DNA-helikaasiksi kutsutun solun tumassa olevan entsyymin ”zippaamaton”. Helikaasi katkaisee nukleotidien väliset kemialliset sidokset ja kaksi toisiaan täydentävää juostetta erotetaan toisistaan, molemmat säikeet toimivat replikaation ”mallina”., Nämä säikeet monistetaan nukleotidiksi nukleotidiksi toisen entsyymin, DNA-polymeraasin toimesta. Polymeraasi sitoutuu malliin ja kiinnittää siihen kemiallisesti nukleotideja luodakseen uuden vapaan juosteen, joka muodostaa identtisen kopion alkuperäisestä DNA-molekyylistä. Koska jokaisessa template Strandissa on nyt uusi ilmainen DNA-juoste, solussa on kaksi kopiota DNA: ta. Jokainen kromosomi toistuu tällä tavalla, joten solussa on kaksoiskopiot kaikesta DNA: sta.,
Solunjakautuminen (mitoosi)
mitoosi on solun jakautuminen muodostaen kaksi identtistä tytärsolua.
On seitsemän vaihetta mitoosin, jotka on kuvattu alla olevassa kuvassa:
Tiedot uudelleen julkaista kuvia,
Solut ovat jatkuvasti jäljittelevän ja jakamalla. Mitoosista muodostuneet tytärsolut jatkavat DNA: nsa replikointia ja jakaantuvat vielä kahteen tytärsoluun ja niin edelleen.
miten DNA ohjaa solutoimintoja?,
solutoimintoja ei ohjaa itse DNA,vaan DNA: n koodaamat proteiinit. Nukleotidisekvenssit, jotka muodostavat DNA: n ”code” varten solu tehdä satoja erilaisia proteiineja; se on näitä proteiineja, jotka toimivat hallita ja säädellä solujen kasvua, jako, yhteydenpito muihin soluihin, ja useimmat muut solun toimintoja. Tämän vuoksi DNA: n sanotaan ”kantavan” tai ”tallentavan” tietoa nukleotidisekvenssien muodossa.
sekvenssit on ”dekoodattava” ja sitten käännettävä proteiinin muodostamiseksi., Tätä prosessia kutsutaan proteiinisynteesiksi.
proteiinisynteesi
transkriptio on proteiinisynteesin ensimmäinen vaihe. Se on prosessi, jossa DNA: ta luetaan, tämä tapahtuu entsyymeillä tumassa. Tämän prosessin ”transkriptio” on toinen kemiallinen molekyyli, jota kutsutaan Messengerin ribonukleiinihapoksi tai mRNA: ksi. RNA muistuttaa rakenteeltaan hyvin paljon DNA: ta, paitsi että siinä on vain yksi juoste verrattuna kaksijuosteiseen DNA: han.
käännös on proteiinisynteesin toinen vaihe, jossa mRNA: ta muunnetaan proteiiniksi., Tähän liittyy toinen RNA-molekyyli, transfer RNA (tRNA). tRNA vastaa kolmea nukleotidia kerrallaan mRNA: sta. Näitä 3-nukleotidisekvenssiyhdistelmiä kutsutaan kodoneiksi. On olemassa 64 mahdollisia yhdistelmiä; esimerkiksi
- G – A – C
- C – C – G
- G – G – G ja niin edelleen.
kukin näistä kodoneista koodaa tiettyä aminohappoa, joka kelluu vapaasti tumassa. Aminohapot ovat hyvin pieniä molekyylejä, jotka muodostavat proteiineja. TRNA-molekyyli sitoo nämä aminohapot yhteen, kun ne täsmäävät kodoniin., Huomaa, että aminohappoja on vain 20 ja 64 kodonia, joten useampi kuin yksi kodoni vastaa jokaista aminohappoa.
kun tämä prosessi on valmis, vapautuu toiminnallinen proteiini solutoimintojen suorittamiseen. Kun solu kasvaa, kommunikoi muiden solujen, erittää jätteitä, imee vettä, liikkuu, tarttuu muihin soluihin tai kuolee (ja paljon enemmän) tämä on kaikki, koska työtä näiden proteiinien.
Solujen erilaistumista
Kuten tiedämme, eri soluilla on erilaisia toimintoja, joten kaikki solut on sama proteiineja, mutta kaikki solut on sama DNA., Tämä jättää kysymyksen: miten yksi solutyyppi tekee erilaisia proteiineja toisesta solutyypistä?
tähän kysymykseen vastatakseen on hyödyllistä ajatella DNA: ta valtavana ”ohjevihkona”. Eri soluille luetaan kirjasen eri osat,ja juuri tämä erottaa yhdenlaisen solutyypin toisesta. Esimerkiksi verisolumme lukevat yhden luvun tästä valtavasta kirjasta. Seuraavaa lukua voivat lukea munuaissolut ja seuraavaa maksasolut ja niin edelleen. Jokainen solutyyppi siis transkriboi ja kääntää eri geenejä, jotka sisältyvät DNA: han., Verisolu ”sivuuttaa” DNA: n osan, joka koodaa silmän värigeenin, koska verisolut eivät tarvitse silmän väriin osallistuvia proteiineja ja päinvastoin.
DNA poikkeavuuksia
Geneettiset häiriöt tai sairaudet johtuvat erityisesti geenien tai kromosomien poikkeavuuksia, joskus nämä ovat perinnöllisiä, mutta ne voivat myös esiintyä spontaanisti lisääntymisen aikana.,
Ei-ristiriita,
Kun meioosissa tapahtuu, vaihe, jossa kromosomit pareittain erilliset, ja ne siirtyvät vastakkaisille puolille solua valmis solunjakautumisen prosessia kutsutaan ristiriita. Disjunktio varmistaa, että jokainen tytärsolu saa oman kopionsa kyseisestä kromosomista. Ei-ristiriita tapahtuu, kun kromosomit eivät erota mikä yksi tytär solu, jossa yksi liikaa kromosomi ja yksi tytär solu, jossa on yksi liian vähän., Tämä voi tapahtua, sukupuoli kromosomit tai muita kromosomeja,
Ei-ristiriita sukupuolen kromosomeja,
Kuten olemme keskustelleet aiemmin, sukupuoli kasvava alkio määräytyy yhdistelmä geenejä siirtynyt meidän vanhemmat. Kun muna jakaa yhden X-kromosomin, annetaan jokaiselle tytärsolulle. Sperma siirtyy muna kuljettaa joko X-tai Y-kromosomi. Jos siittiö kantaa X: ää, solussa on kaksi X-kromosomia ja siitä tulee naaras. Jos siittiö kantaa Y: tä, solussa on X ja Y ja se kehittyy urokseksi., Kun tämä prosessi on häiriintynyt, se voi johtaa geneettiseen poikkeavuuteen.
Joskus solunjakautumisen aikana sukupuolen kromosomi epäonnistuu erillinen lomake sen homolog ja siksi, kun solu jakaantuu, yksi tytär solu ei ole sukupuoli kromosomi ja toinen on ylimääräinen kromosomi, tämä huonosti vaiheen aikana meioosin kutsutaan ei-ristiriita. Tämä aiheuttaa geneettisiä poikkeavuuksia ja voi aiheuttaa kasvavalle sikiölle kuoleman.
DNA-mutaatioita.
Joskus DNA-nukleotidin järjestys on muuttunut ja tämä on tunnetaan DNA-mutaatio., DNA-mutaatioita voi esiintyä sponateously kun virheitä on tehty seuraavat solujen prosessit:
- Virheitä aikana replikointi; esimerkiksi DNA-polymeraasi lue sijaan C ja siten lisätä G sijasta T.
- Virheitä aikana transkriptio; tai
- Virheitä kääntämisen aikana.
DNA-mutaatioita voivat aiheuttaa myös tietyt aineet, näitä aineita kutsutaan mutageeneiksi. Esimerkkejä perimän muutoksia aiheuttaville aineille ovat:
- Aurinko;
- Alkoholi;
- tupakansavun; ja
- Jotkut virukset.,
Geneettinen sairaus
perinnöllisiä sairauksia, jotka johtuvat ei-ristiriita,
- Downin oireyhtymä: tapahtuu, kun ylimääräinen kromosomi 21 on siirtynyt tytär solu.
- kystinen fibroosi: johtuu geenivirheistä tietyssä CFTR-geenissä.
- Turnerin oireyhtymä: ilmenee, kun toinen sukupuolikromosomi puuttuu, jolloin jäljelle jää vain yksi X-kromosomi. Turnerin oireyhtymää sairastavilla tytöillä on usein räpyläkaulus ja munasarjat ovat lähes poissa. Jos siittiö tuo Y-kromosomin, solu kuolee.,
- Klinefelterin oireyhtymä: munassa on ylimääräinen X-kromosomi ja siittiö tuo Y-kromosomin. Henkilö on mies, jolla on kehittymättömät kivekset ja epätavallisen suuret kädet ja jalat.
- Triplo-X-oireyhtymä: esiintyy munassa ylimääräinen X-kromosomi ja siittiö tuo X-kromosomin. Henkilö on hedelmätön nainen, jolla on lievä kognitiivinen heikkeneminen.
lisätietoa geneettisten sairauksien testauksesta katso perinnöllisten sairauksien geenitestaus.
Syöpä
Syöpä on sairaus, joka syntyy mutaatioita geenien.,
DNA: n erikoisalueet säätelevät sitä, kuinka nopeasti solumme jakautuvat tehdäksemme uusia kasvaessamme. Jos DNA muuntuu joillakin näistä säätelyalueista, se voi muodostaa kasvaimen perustan, jossa solut alkavat jakaantua liian nopeasti. On esimerkiksi yksi proteiini, jota kutsutaan p53-tuumorisuppressorigeeniksi. p53 aktivoituu, kun DNA: ta vaurioittaa mutageeni ja se korjaa vauriot. Jos mutaatio tapahtuu, kun p53 on puhtaaksi tai kääntää se ei voi toimia kunnolla ja siten, kun DNA on vaurioitunut (auringon esimerkiksi), se ei ole kiinteä., Tämä on yksi esimerkki, kun syöpä voi kehittyä.
lisätietoa syöpäsoluista katso Mikä on syöpä?
Ota kotiin viestit
DNA, geenit ja kromosomit ovat hyvin monimutkaisia, ja voi olla vaikea ymmärtää, kun ensin lukea se.,ul>