DNA - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy kwasu deoksyrybonukleinowego. Zapoznaj się również z: DNA (producent muzyczny).

Struktura chemiczna DNA. Wiązania wodorowe są zaznaczone linią przerywaną.

Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy), w skrócie DNA (od ang. Deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. Występuje w chromosomach i pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

Deaminacja (dezaminacja) - reakcja chemiczna polegająca na eliminacji z cząsteczki związku chemicznego grupy aminowej (-NH2), najczęściej z wydzieleniem amoniaku.
Człowiek rozumny (Homo sapiens) – jedyny występujący współcześnie gatunek z rodzaju Mniej więcej 100 tysięcy lat temu dotarł na Bliski Wschód, ok. 60 tys. lat temu do Australii, a prawie 40 tys. lat temu do Europy (był to tzw. kromaniończyk, czyli człowiek z Cro Magnon – od nazwy stanowiska archeologicznego we Francji).

Pakiet do pobierania DNA

Skład i budowa

DNA jest liniowym, nierozgałęzionym biopolimerem, dla którego monomerem są nukleotydy. Nukleotydy zbudowane są z: pięciowęglowego cukru deoksyrybozy, którego grupa hydroksylowa znajdująca się przy ostatnim atomie węgla jest zestryfikowana resztą fosforanową, a pierwszy atom węgla połączony jest wiązaniem N-glikozydowym z jedną z czterech zasad azotowych: adeniny A i guaniny G (zasady purynowe) oraz cytozyny C i tyminy T (zasady pirymidynowe).

Kodon – jednostka w sekwencji DNA, składająca się z trzech (nukleotydów) tworzących określony aminokwas. Istnieją 64 kodony, określające 20 aminokwasów. Wyjątek stanowią cztery kodony: kodon AUG, który inicjuje translację (kodon Start) oraz kodony: UAG, UGA i UAA, które są sygnałami do zakończenia translacji (kodon Stop).
Puryna (imidazolopirymidyna) jest heterocyklicznym, aromatycznym związkiem organicznym składającym się z cząsteczek pirymidyny i imidazolu. W przyrodzie występuje dosyć rzadko, natomiast jej pochodne pełnią ważną rolę jako alkaloidy, metabolity oraz nukleotydy.

Powszechnie spotykaną modyfikacją DNA jest występowanie 5-metylocytozyny (mC) w wyniku metylacji cytozyny. W DNA niektórych wirusów, np. bakteriofagów PBS2, zamiast tyminy występuje uracyl, (U), tworząc nukleozyd 2'-deoksyurydynę. 2'-Deoksyurydyna powstaje też w wyniku deaminacji C do U.

W skład cząsteczki DNA zwykle wchodzą dwa łańcuchy (DNA dwuniciowy), które biegną antyrównolegle (tzn. koniec jednego jest dokładnie naprzeciw początku drugiego). Łańcuchy owijają się wokół wspólnej osi i tworzą tzw. prawoskrętną podwójną helisę. Reszty cukrowe i fosforowe, połączone ze sobą wiązaniem fosfodiestrowym, znajdują się na zewnątrz helisy, natomiast zasady skierowane są do wnętrza i tworzą pary zasad połączone według wzoru:

Biosynteza białka - proces prowadzący do wytworzenia cząsteczek białka. Proces ten zachodzi we wszystkich żywych komórkach, a także jest możliwy do przeprowadzenia in vitro.
Gen (gr. γηνοσ – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności, która determinuje powstanie jednego polipeptydu lub kwasów rRNA lub tRNA.

A-T (A-U) G-C T-A (U-A) C-G

Zasady połączone są wiązaniami wodorowymi. Cząsteczki DNA mogą być bardzo długie. U Homo sapiens ich długość (po "rozkręceniu chromosomów") dochodzi w sumie do 2 m, gdzie najdłuższa cząsteczka ma 23 cm. W ścisłym skręceniu DNA do postaci chromosomu biorą udział białka histonowe lub niehistonowe.

Kwasy nukleinowe - biopolimery zbudowane z nukleotydów. Zasadniczo są dwa rodzaje kwasów nukleinowych: kwas rybonukleinowy (RNA) oraz kwas deoksyrybonukleinowy (DNA). Oba mogą występować pod postacią zarówno pojedynczej jak i podwójnej nici, przy czym zazwyczaj DNA tworzy nić podwójną, a RNA pojedynczą.
Para zasad (pz lub bp z (ang.) base pair) - w biologii molekularnej - komplementarne, połączone wiązaniami wodorowymi zasady azotowe nukleotydów dwóch różnych nici kwasu nukleinowego. W parach zasad podaje się długość cząsteczek DNA.

Każda z nici DNA ma na jednym końcu (oznaczanym jako koniec 5'), przy ostatnim nukleotydzie wolną grupę fosforanową przy węglu 5' deoksyrybozy, a na drugim końcu (oznaczanym jako koniec 3') ostatni nukleotyd posiada wolną grupę hydroksylową przy węglu 3' deoksyrybozy. Ze względu na to, że helisa dwóch nici DNA jest spleciona w ten sposób, że jedna z nici zaczyna się od końca 5' a druga od końca 3', mówi się, że obie nici są względem siebie antyrównoległe.

Estryfikacja to reakcja chemiczna w wyniku której powstają estry. Najczęściej zachodzi ona pomiędzy kwasami (głównie karboksylowymi) i alkoholami (szerzej: związkami zawierającymi grupę hydroksylową), niemniej możliwe i często stosowane są inne metody syntezy estrów np. z bezwodników czy chlorków kwasowych.
Chromatyna (chromatinum) – włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA, histonów, RNA i niehistonowych białek. Stanowi główny składnik chromosomów.

Łańcuch nici DNA zawiera informację genetyczną o kolejności aminokwasów w białkach kodowaną w postaci trójek nukleotydowych odpowiadających odpowiednim aminokwasom podczas syntezy białka. Nazywamy to kodem genetycznym.

Po "rozpakowaniu" z chromosomów, cząsteczka ludzkiego DNA miałaby około 180 centymetrów.

Eksperyment Griffitha - przeprowadzony w 1928 roku eksperyment polegał na demonstracji u bakterii zjawiska transformacji i wykazaniu istnienia czynnika transformującego leżącego u podłoża zaobserwowanego zjawiska.
Deoksyryboza (2-deoksyryboza, dezoksyryboza) - cukier prosty z grupy pentoz budową zbliżony do rybozy. W deoksyrybozie w pozycji 2, zamiast grupy hydroksylowej obecnej w rybozie, znajduje się atom wodoru, w związku z czym nie podlega ona pod wzór ogólny węglowodanów [Cx(H2O)y]. Deoksyryboza jest składnikiem deoksyrybonukleozydów i kwasów deoksyrybonukleinowych (DNA).

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)