Apa itu DNA dan bagaimana ia berfungsi?

DNA mungkin merupakan molekul biologi yang paling terkenal; ia terdapat dalam semua bentuk kehidupan di bumi. Tetapi apa itu DNA atau asid deoksiribonukleik? Di sini, kami merangkumi perkara-perkara penting.

Hampir setiap sel di dalam badan anda mengandungi DNA atau kod genetik yang menjadikan anda awak. DNA membawa petunjuk untuk pengembangan, pertumbuhan, pembiakan, dan fungsi semua kehidupan.

Perbezaan dalam kod genetik adalah sebab mengapa seseorang mempunyai mata biru dan bukannya coklat, mengapa sebilangan orang rentan terhadap penyakit tertentu, mengapa burung hanya mempunyai dua sayap, dan mengapa zirafah mempunyai leher yang panjang.

Hebatnya, jika semua DNA dalam tubuh manusia terurai, DNA akan sampai ke matahari dan kembali lebih dari 300 kali.

Dalam artikel ini, kami menguraikan asas-asas DNA, apa yang dibuatnya, dan bagaimana ia berfungsi.

Apa itu DNA?

Ringkasnya, DNA adalah molekul panjang yang mengandungi kod genetik unik setiap orang. Ia mengandungi petunjuk untuk membina protein yang penting agar badan kita berfungsi.

Arahan DNA disampaikan dari ibu bapa ke anak, dengan kira-kira separuh daripada DNA anak berasal dari bapa dan separuh dari ibu.

Struktur

Heliks berganda DNA.

DNA adalah molekul dua helai yang kelihatan berpintal, memberikan bentuk unik yang disebut sebagai heliks berganda.

Setiap helai adalah urutan panjang nukleotida atau unit individu yang terbuat dari:

  • molekul fosfat
  • molekul gula yang disebut deoxyribose, mengandungi lima karbon
  • kawasan yang mengandungi nitrogen

Terdapat empat jenis kawasan yang mengandungi nitrogen yang disebut asas:

  • adenin (A)
  • sitosin (C)
  • guanin (G)
  • timin (T)

Urutan keempat-empat asas ini membentuk kod genetik, yang merupakan petunjuk hidup kita.

Asas dua helai DNA tersekat bersama untuk membuat bentuk seperti tangga. Di tangga, A selalu berpegang pada T, dan G selalu melekat pada C untuk membuat "anak tangga". Panjang tangga dibentuk oleh kumpulan gula dan fosfat.

DNA pembungkusan: Kromatin dan kromosom

Set lengkap kromosom pada lelaki manusia.
Kredit gambar: Institut Penyelidikan Genom Manusia Nasional

Sebilangan besar DNA hidup di inti sel dan sebahagiannya terdapat di mitokondria, yang merupakan pusat kuasa sel.

Kerana kita mempunyai begitu banyak DNA (2 meter di setiap sel) dan inti kita sangat kecil, DNA harus dikemas dengan sangat rapi.

Helai DNA dilingkari, digulung dan dililit protein yang disebut histon. Dalam keadaan melingkar ini, ia disebut kromatin.

Kromatin lebih pekat, melalui proses yang disebut supercoiling, dan kemudian dibungkus ke dalam struktur yang disebut kromosom. Kromosom ini membentuk bentuk "X" yang biasa seperti yang terlihat pada gambar di atas.

Setiap kromosom mengandungi satu molekul DNA. Manusia mempunyai 23 pasang kromosom atau 46 kromosom secara keseluruhan. Menariknya, lalat buah mempunyai 8 kromosom, dan burung merpati mempunyai 80.

Kromosom 1 adalah yang terbesar dan mengandungi sekitar 8.000 gen. Yang terkecil adalah kromosom 21 dengan sekitar 3.000 gen.

Apa itu gen?

Setiap panjang DNA yang mengkod protein tertentu disebut gen. Sebagai contoh, satu gen memberi kod untuk protein insulin, hormon yang membantu mengawal kadar gula dalam darah. Manusia mempunyai sekitar 20,000-30,000 gen, walaupun anggarannya berbeza-beza.

Gen kita hanya menyumbang sekitar 3 peratus DNA kita, 97 peratus selebihnya kurang difahami. DNA yang luar biasa dianggap terlibat dalam mengatur transkripsi dan terjemahan.

Bagaimana DNA menghasilkan protein?

Untuk gen membuat protein, terdapat dua langkah utama:

Transkripsi: Kod DNA disalin untuk membuat RNA messenger (mRNA). RNA adalah salinan DNA, tetapi biasanya helai tunggal. Perbezaan lain ialah RNA tidak mengandungi thymine asas (T), yang digantikan oleh uracil (U).

Terjemahan: mRNA diterjemahkan ke dalam asid amino dengan memindahkan RNA (tRNA).

mRNA dibaca dalam bahagian tiga huruf yang disebut kodon. Setiap kodon memberi kod untuk asid amino tertentu atau blok protein. Contohnya, kodon GUG memberi kod untuk asid amino valine.

Terdapat 20 asid amino yang mungkin.

Apa itu telomere?

Telomer adalah kawasan nukleotida berulang pada akhir kromosom.

Mereka melindungi hujung kromosom daripada rosak atau menyatu dengan kromosom lain.

Mereka disamakan dengan hujung plastik pada tali kasut yang menghalangnya daripada terkoyak.

Seiring bertambahnya usia, kawasan pelindung ini menjadi semakin kecil. Setiap kali sel membelah dan DNA ditiru, telomere menjadi lebih pendek.

Secara ringkas

Kromosom adalah helai DNA yang dililit dengan ketat. Gen adalah bahagian DNA yang mengkod protein individu.

Dengan kata lain, DNA adalah rancangan induk untuk kehidupan di bumi dan sumber pelbagai jenis indah yang kita lihat di sekeliling kita.

none:  psoriasis sakit - anestetik pengasuh - penjagaan rumah