DNS: struktūra, funkcijas un slimības

DNS tiek uzskatīts par Svēto Grālu ģenētika gan evolucionārā bioloģija. Bez DNS kā iedzimtas informācijas nesēja nav iedomājama sarežģīta dzīve uz šīs planētas.

Kas ir DNS?

DNS ir saīsinājums nodezoksiribonukleīnskābe“. Bioķīmiķiem šis apzīmējums jau pasaka vissvarīgākās lietas par tā struktūru, bet normālos gadījumos tam ir vajadzīgi daži paskaidrojoši vārdi. DNS ir sarežģīta molekula, kas sastāv no diviem gandrīz identiskiem atsevišķiem pavedieniem, un tieši šis “gandrīz” slēpj ģenētiskās daudzveidības izcelsmi. Katra daļa sastāv no stabilas dezoksiribozozesfosforskābe ķēde, kurai dažādi bioloģiski bāzes ir pievienoti. Abi pavedieni ir savstarpēji saistīti, veidojot dubultu spirāli un tādējādi veidojot DNS. Bet tas vēl nav viss: ārkārtīgi gari DNS pavedieni sakārto sevi lielā kopējā kompleksā hromosomas, no kuriem cilvēkiem visu ķermeņa šūnu kodolos ir 23 pāri. Šie hromosomas satur visu iedzimto informāciju (gēnus), kas kodēti DNS, kas katru dzīvo būtni padara par indivīdu.

Medicīniskās un veselības funkcijas, lomas un nozīmes.

Katra šūna organismā pilda noteiktu mērķi. No kā sastāv šis mērķis, ribosomas var nolasīt no DNS, kas atrodas šūnas kodolā. Bet kā tieši darbojas šis pamata šūnu veidojošais elements? Molekulārās DNS izpratnes atslēga ģenētika atrodas konjugētajos bāzes pāros - adenīnā, timīnā, guanīnā un citozīnā. Tie ir saistīti ar DNS precīzi noteiktā secībā, līdzīgi kā šifrēts kods. DNS tiek pārveidots par līdzīgu mRNS, lai ribosoma to varētu izlaist. Tas paņem kodu, kas nodrošina ribosomu ar sekvenci aminoskābes. Ribosoma ražo atbilstošo aminoskābes un formas raksturīgas proteīni no tiem, kas galu galā ļauj šūnu funkcionalitāti. Tādā veidā abstraktā DNS kļūst par taustāmiem šūnu celtniecības blokiem. Katra cilvēka šūna var izdzīvot tikai ierobežotu laiku, tāpēc šūnām un ar tām DNS ir jāveidojas. Tas notiek līdzīgi kā baktērijas ar šūnu dalīšanos. DNS tiek sadalīts atsevišķās daļās ar helikāzes palīdzību. Pēc atdalīšanas šis ferments izmanto abus pavedienus kā atsevišķas matricas un katrā gadījumā no jauna veido trūkstošo pretvada virkni, tādējādi izveidojot divas identiskas DNS molekulu ķēdes. Sekojošās divas ekstrapolācijas parāda, cik neiedomājami milzīga ir DNS informācija Blīvums ir: Vienam gramam DNS ir dati tilpums no 700 terabaitiem. Lai atveidotu visus cilvēkus uz zemes, tējkarote jāaizpilda tikai ar 0.3% DNS. Un, ja jūs gribētu sasaistīt visu viena cilvēka DNS, jums 500 reizes būtu jādodas uz sauli un atpakaļ.

Slimības, kaites un traucējumi

Gadu gaitā DNS tiek pakļauta visdažādākajām traucējošām ietekmēm. Tie svārstās no tādu šūnu maiņas vielu uzņemšanas kā sadedzināta gaļa vai tabaka patēriņš līdz ārkārtējam karstumam un UV starojums. Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, DNS izmaiņas var notikt arī nepareizu vielmaiņas procesu rezultātā. Lai nodrošinātu, ka vērtīgā informācija tomēr tiek saglabāta visas šūnas dzīves laikā, pastāv dažādi bioķīmiskās labošanas un šķirošanas mehānismi. Bet šad un tad, īpaši pieaugot vecumam, šūnu atjaunošanās var neizdoties un DNS var mainīt. Individuāls bāzes var tikt nomainīts vai noņemts, veseli reģioni nav lasāmi, pavediens ir sadalīts divās daļās, īsi sakot, ģenētiskais kods tagad ir nepareizs. Ja šūna joprojām spēj sadalīties, bojāta šūna laika gaitā var vadīt veselai slimu šūnu kolekcijai. Ja šādas DNS mutācijas joprojām ir nepārprotami vēlamas evolūcijas teorijas izpratnē, tās parasti nozīmē vēzis visos aspektos konkrētajam pacientam. Tomēr sirpjveida šūna anēmija, albīnisms, cistiskā fibroze or hemofilija var rasties arī no DNS mutācijām papildus iedzimtībai. Īpaši izsmalcinātu dzīves veidu, kurā tiek izmantota sveša DNS, pārstāv daži to veidi vīrusi. Šim nolūkam viņi nevar paši pavairot un iefiltrēties svešās šūnās. Šajās šūnās tie aizstāj DNS ar savējiem, un tādējādi saimnieka šūna tos reproducē patogēnā formā. Rezultāts var būt bīstamas vīrusu slimības un pat nāve.