Deoxyribonucleïnezuur of DNA is de stof die levende organismen gebruiken om genetische informatie op te slaan, dat wil zeggen informatie die een organisme van zijn ouders erven. De genetische code is georganiseerd in lange strengen genaamd chromosomen, bestaande uit DNA en eiwitten. Organismen die zich seksueel reproduceren, hebben normaal gesproken een kenmerkend aantal chromosoomparen, waarbij elk paarlid uit elke ouder komt. Allelen zijn overeenkomstige locaties op een paar chromosomen.

DNA-structuur

DNA is een keten van zich herhalende suiker- en fosfaateenheden. Een van de vier verschillende nucleotide-basen - een enkel- of dubbelringig molecuul dat stikstof bevat - hangt aan elke suikereenheid. De sequentie van basen langs de DNA-suiker-fosfaat-hoofdketen beschrijft de genetische code. In de meeste organismen bevat een chromosoom twee DNA-strengen die zijn verenigd in een structuur met dubbele helix, waarbij de basen van één streng binden aan die van de ander. De sequentie van basen in één streng bepaalt de sequentie in de zusterstreng. Dit komt omdat alleen bepaalde basen met elkaar kunnen paren. De machines van de cel vertalen deze code in eiwitten die de vorm, structuur en chemische activiteiten van een organisme sturen. Slechts enkele delen van een DNA-streng - de genen - coderen voor eiwitten.

Chromosomen

Chromosoomeiwitten, histonen genaamd, binden stevig aan de dubbele DNA-helix. Deze binding comprimeert de lange DNA-moleculen zodat ze in een cel passen. Mensen bevatten 23 paren chromosomen en als je al het DNA van een menselijke cel zou afwikkelen en het van begin tot eind zou plaatsen, zou het meer dan zes voet lang zijn. Een enkele of haploïde reeks chromosomen wordt opgeslagen in de geslachtscellen van elke ouder. Bij bevruchting hebben de cellen van het nieuwe embryo een dubbele of diploïde reeks chromosomen. Tijdens celdeling repliceert een cel het complement van chromosomen zodat elke dochter verkoopt de volledige diploïde set.

Genen en Allelen

Genen verschijnen over de lengte van elk chromosoom en elk chromosomenpaar heeft een unieke reeks genen. Je kunt alleen genen herkennen uit hun informatie-inhoud - de sequentie van nucleotide basen. Anders zijn genen niet te onderscheiden van de rest van het chromosoom. De plaats van een gen op een chromosoom is de locus. U kunt een locus aanduiden door het aantal basen te tellen vanaf het begin van het chromosoom tot het begin van het gen. In een diploïde organisme kunnen de twee overeenkomstige genen in een chromosoompaar of allelen identiek zijn of kunnen ze verschillende basensequenties hebben. Elke ouder draagt ​​één allel bij in elk paar. Sommige fenotypen - de fysieke expressie van genetische informatie - vereisen de interactie van verschillende genen, waardoor de relaties tussen allelen complexer worden.

Dominante en recessieve allelen

In een diploïde persoon, twee identieke of homozygote allelen drukken hetzelfde kenmerk uit - dat wil zeggen, hetzelfde structurele eiwit of enzym. Heterozygote allelen coderen voor verschillende informatie voor dezelfde eigenschap. Vaak overheerst één allel over de andere, wat betekent dat de codering het fenotype van het gen bepaalt. De cel kan alleen een recessieve eigenschap uitdrukken als beide allelen homozygoot zijn voor die eigenschap. De kleur van een bloem kan bijvoorbeeld afhangen van de informatie die is opgeslagen in de bloemkleurige allelen van de plant. Als rood dominant is, kan de bloem alleen een andere kleur hebben als het rode allel afwezig is. Mutaties, die de basensequenties van allelen veranderen, kunnen evolutionaire veranderingen in een soort of zelfs de ontwikkeling van nieuwe soorten creëren, maar kunnen ook leiden tot defecte nakomelingen.