science >> Wetenschap >  >> Biologie

Relatie tussen DNA-basen Genen, eiwitten en eigenschappen

Hoewel je misschien mensen hebt horen praten over een gen voor rood haar, groene ogen of andere kenmerken, is het belangrijk om te onthouden dat genen coderen voor eiwitten, niet voor eigenschappen. Terwijl je genetische make-up inderdaad fysieke eigenschappen zoals oogkleur, haarkleur enzovoort bepaalt, beïnvloeden je genen deze eigenschappen indirect via de eiwitten die via DNA zijn aangemaakt.
DNA-sequentie

Je DNA bevat informatie in de reeks basenparen van zijn nucleotiden. Deze biologische moleculen, de bouwstenen van DNA, worden vaak afgekort met de eerste letter van hun naam: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C).

De typen en volgorde van nucleotiden in DNA bepalen de soorten en volgorde van nucleotiden in RNA. Dit bepaalt op zijn beurt het type en de volgorde van aminozuren in eiwitten. Specifieke drielettergroepen van RNA-nucleotiden coderen voor specifieke aminozuren. De combinatie TTT codeert bijvoorbeeld voor het aminozuur fenylalanine. Regulerende gebieden van het gen dragen ook bij aan de eiwitsynthese door te bepalen wanneer het gen wordt in- of uitgeschakeld.
eiwitten

In actieve genen bepaalt genetische informatie welke eiwitten worden gesynthetiseerd en wanneer synthese wordt ingeschakeld of uit. Deze eiwitten vouwen zich in gecompliceerde driedimensionale structuren, ongeveer zoals moleculaire origami.

Omdat elk aminozuur specifieke chemische eigenschappen heeft, bepaalt de volgorde van aminozuren de structuur en vorm van een eiwit. Sommige aminozuren trekken bijvoorbeeld water aan en anderen worden erdoor afgestoten. Sommige aminozuren kunnen zwakke bindingen met elkaar vormen, maar anderen niet. Verschillende combinaties en sequenties van deze chemische eigenschappen bepalen de unieke driedimensionale gevouwen vorm van elk eiwit. Structuur en functie

De structuur van een eiwit bepaalt zijn functie. Eiwitten die chemische reacties katalyseren (versnellen) hebben bijvoorbeeld "pockets", die specifieke chemicaliën kunnen binden en het gemakkelijker maken voor een bepaalde reactie.

Variaties in de DNA-code van een gen kunnen veranderen de structuur van een eiwit of wanneer en waar het wordt geproduceerd. Als deze variaties de eiwitstructuur veranderen, kunnen ze ook de functie veranderen. Bijvoorbeeld, een enkele, specifieke mutatie in hemoglobine - het zuurstofdragende eiwit dat overvloedig aanwezig is in uw rode bloedcellen - beïnvloedt het zuurstoftransport en is voldoende om sikkelcelanemie te veroorzaken.
Kenmerken

Variaties in een gen kan eigenschappen op verschillende manieren beïnvloeden. Variaties in eiwitten die betrokken zijn bij groei en ontwikkeling kunnen bijvoorbeeld leiden tot verschillen in fysieke kenmerken zoals hoogte. Pigmenten van huid en haarkleur worden geproduceerd door enzymen, eiwitten die chemische reacties katalyseren. Variaties in zowel de structuur als de hoeveelheid geproduceerde eiwitten leiden tot verschillende hoeveelheden huid en haarpigment en dus verschillende kleuren haar en huid.