DNA a RNA
DNA a RNA
Deoxyribonukleová kyselina
Látka, která se vyskytuje ve všech buněčných organismech. Nese genetickou informaci, v níž je předurčeno, jak má bakterie, houba, rostlina či živočich vypadat a jak budou probíhat veškeré životní procesy daného organismu.
Šroubovice DNA
DNA je uložena v jádru každé buňky u buněk eukaryotických. U jednodušších buněk prokaryotických je v nukleotidu. Tyto buňky, z nich jsou tvořeny například bakterie, jádro nemají a DNA jen volně „plave“ v cytoplazmě. DNA nemusí být v buňce uložena pouze v jádře. Existuje i tzv- mitochondriální DNA, která je uložena v mitochondriích.Ty odpovídají za dýchací procesy buňky.
Při růstu organismu a dělení buněk se při dělení jádra DNA replikuje, aby nová buňka obsahovala tutéž informaci.
DNA je složena ze tří základních částí:
* zbytku kyseliny fosforečné
* molekuly deoxyribózy
* dusíkatých bází
Ty se společně spojují a vytvářejí typický tvar dvojité šroubovice.
Model dvojité šroubovice DNA. Modře jsou znázorněny vazby dusíkatých bází, fialově deoryribóza. Červeno-růžové konce znázorňují zbytky kyseliny fosforečné.
Model dvojité šroubovice DNA. Modřo-zeleně jsou znázorněny vazby dusíkatých bází, fialově deoryribóza. Červeno-růžové konce znázorňují zbytky kyseliny fosforečné.
Dusíkaté báze jsou dvojího druhu: dvě purinové (adenin a guanin) a tři pyrimidinové (thymin, cytosin a uracil). Vždy se k sobě váží jen adenin a thymin a potom cytosin s guaninem. (uracil se váže opět pouze s adeninem a pouze v RNA.)
Jejich postupných řazením v určitém pořadí vzniká právě šroubovice. Řetězec je dlouhý zhruba 2,4 nanometru. Charakteristická genetická informace se v DNA tvoří tím, jak jsou dvojice nukleových bází řazeny po sobě.
Někdy se proto podoba DNA vypisuje řazením prvních písmen jedné ze šroubovic, například: agcttgtcgg.... jen v té lidské se vyskytuje 3,2 miliardy párů.
Část řetězce se označuje jako gen. Celá genetická informace se označuje jako genom. Zatím jich bylo u rostlin a živočichů rozluštěno jen několik. Rozluštění toho lidského bylo oznámeno v roce 2003. Pro výzkum jsou dále důležitá rozluštění genomu mouchy octomilky, myši domácí a rostliny husníček rolní.
Dlouhá šroubovice se dále zamotává a tvoří chromozomy. Člověk má 23 párů chromozomů.
DNA se nachází v jádru buňky a informaci v sobě obsaženou předává dál, aby jednotlivé části buňky věděly, jak se chovat a především, jak vytvářet základní stavební kameny těl - bílkoviny.
RNA
Informace se předávají prostřednictvím RNA – ribonukleové kyseliny. Ta vypadá podobně jako DNA, tvoří ji ale jen jedno vlákno. Místo thyminu se v ní váže s adeninem uracyl. Dvojice cytosin guanin zůstává. Místo cukru deoxyribózy funguje ribóza.
DNA se vykytuje u všech buněčných organismů s výjimkou několika málo virů. U nich funkci DNA přebírá právě RNA. Předpokládá se také, že během vývoje života na Zemi byla prvním nositelem genetické informace RNA a deoxyribonukleová kyselina se vyvinula postupně.
RNA jsou tři druhy:
* mediátorová RNA (mRNA)
* transferová RNA (tRNA)
* ribozomová RNA (rRNA)
RNA přijímá od DNA přepis informace části řetězce (vždy tři páry dusíkatých bází za sebou) a přechází z jádra do cytoplazmy přes jadernou membránu k ribozomům, které ji rozluští. Funkce se ujímá rRNA. Transferová RNA nese aminokyseliny (kterých je zhruba 20 druhů) a vhodně je kombinuje s trojicí bází (těch je 64 možných) Tím vznikají bílkoviny.
Výzkum DNA
DNA vědci zkoumají už od 19. století. Už v roce 1869 ji z hnisu izoloval švýcarský lékař Friedrich Miescher. Nepodařilo se mu ale ji zkoumat či s ní dál pracovat.
Popsat její strukturu se podařilo až v roce 1953 Američanovi Jamesi Watsonovi a Britovi Francisi Crickovi. V roce 1962 dostali za svůj objev Nobelovu cenu. Genetický kód pak byl rozluštěn v roce 1966.
Zkoumání DNA a obor genetiky je jedním z oborů, které jdou nejvíce kupředu. Znalost genetické informace se kromě lékařství využívá například v zemědělství či kriminalistice. V zemědělství funguje genové inženýrství, vědci zasáhnou do geonomu rostliny změní ho žádoucím směrem. Rostlina se pak stává například odolnou vůči škůdci, který ji nejčastěji ničí. nejčastěji se pěstuje geneticky upravená kukuřice.
Chromozom
Podobným směrem se ubírá i výzkum léčby kterých dědičných nemocí.
Využití v kriminalistice naopak vychází z toho, že DNA každého jedince je charakteristická. téměř totožnou ji mají pouze jednovaječná dvojčata. Funguje podobně jako otisky prstů, jen se vyskytuje ve všechny fyzických stopách těla, které pachatel na místě zanechá.
Rozdílů v DNA, respektive v její podobnosti u příbuzných se používá při určování otcovství.
