science >> Wetenschap >  >> Biologie

Het belang van DNA-moleculen

DNA, of deoxyribonucleïnezuur, is te vinden in de kern - en in de mens en andere complexe organismen, in de mitochondriën - van elke cel die elk levend wezen op de planeet vormt. DNA bevat de instructies, of chromosomen, die nodig zijn om elk organisme in overeenstemming te brengen met zijn soort en de erfelijke combinatie die individuele organismen uniek maakt. Deze instructies vertellen het cel-DNA over het produceren van eiwitten, die de bouwstenen zijn van al het levende materiaal.

Overig -

DNA zelf is opgebouwd uit nucleotiden verbonden met ketens die in een dubbele helix. Nucleotiden bevatten drie belangrijke delen: fosfaten, suikers en stikstofbasen. De volgorde van de vier soorten stikstofbasen - adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C) - geeft specifieke instructies aan de cel over wat en hoe te bouwen met eiwitten. Een "instructie" voor een specifiek kenmerk omvat één of meer specifieke sequenties van nucleotiden; elke sequentie wordt een gen genoemd. Eén set genen kan bijvoorbeeld aangeven dat het haar van een organisme bruin moet zijn, terwijl een andere reeks genen instructies geeft voor blond haar. De meeste eigenschappen, inclusief haarkleur bij mensen, hebben betrekking op meer dan één gen.

Eiwitten

DNA wordt in twee stappen gelezen. Enzymen in het lichaam "lezen" elke gensequentie en "transcriberen" het vervolgens in een molecuul genaamd messenger ribonucleïnezuur (mRNA). Vervolgens worden mRNA-berichten omgezet in aminozuren en worden ze de blauwdruk voor de volgorde waarin deze aminozuren moeten worden gekoppeld om een ​​specifiek eiwit te produceren. Deze eiwitten vormen vervolgens cellen die het lichaam van het organisme vormen.

Discovery

Hoewel DNA in de late 19e eeuw voor het eerst werd ontdekt door de Duitse biochemicus Frederich Miescher, werd de rol en het belang van DNA niet gemaakt vrij tot 1953, toen een groep Amerikaanse wetenschappers, waaronder James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins en Rosalind Franklin, de dubbele helixvorm van DNA ontdekten en hoe deze structuur functioneert en informatie bevat.

Belang

Begrijpen hoe DNA werkt heeft de wereld van geneeskunde, strafrecht en landbouw veranderd. Door de sequenties in het DNA te kunnen lezen, kunnen artsen ziektes opsporen en voorkomen, afstammelingen vertonen, overblijfselen identificeren en in rechtszaken fysiek forensisch bewijs leveren dat iemand of iets deel uitmaakte van de misdaad. Wetenschappers hebben ook de genetische code van gewassen en andere planten kunnen veranderen om stammen te produceren die steviger zijn, beter bestand zijn tegen bacterievuur, tolerant zijn voor weersveranderingen en langer houdbaar zijn. Dieren en micro-organismen kunnen ook worden veranderd door deze technologie.

Human Genome Project

Het Human Genome Project, een internationaal wetenschappelijk onderzoeksproject, begon in 1990 om alle mogelijke combinaties van instructies vervat in menselijke genen. Deze kaart of het genoom is in 2003 voltooid en bevat records van elk van de mogelijke combinaties van 3 miljard stikstofbasen - of 20.000 genen - waaruit de mens bestaat.