Hvad er de fire roller, som DNA skal spille i celler?

Siden James Watson og Francis Crick afslørede DNA-strukturen, er det blevet accepteret som arvelighedsmolekylet. Før deres opdagelse bevarede videnskaben en vis skepsis, at DNA var op til jobbet, fordi det syntes for simpelt et molekyle at udføre de fire nødvendige funktioner: replikation, kodning, cellehåndtering og evnen til at mutere. Den unikke struktur af DNA gør det muligt at opfylde alle disse funktioner.

Replikation

Celler i en multicellular organisme skal duplikere mange gange, og endog enkelte celler skal duplikere, når de opdeles. Uanset hvad molekylet bærer genetisk information skal være i stand til at kopiere sig selv på en næsten fejlfri måde. DNA er lavet af fire baser, forkortet A, C, G og T. DNA er et dobbeltstrenget molekyle, hvor en A i en streng altid matcher en T i en anden streng, og en C matcher altid med en G. Hvis to strenge af DNA er adskilt og en ny streng er bygget, det vil bruge mønsteret af den eksisterende streng til at konstruere en eksakt kopi, fordi hvor der var en A på tværs fra T i originalen, vil der være en A på tværs fra T i kopien.

Kodning

Arbejdet i hver celle er lavet af proteiner, så en af ​​DNA'ernes roller er at opbygge de rigtige proteiner til hver celle. DNA udfylder denne rolle ved at indeholde tre-base sektioner - kaldet kodoner - der leder dannelsen af ​​proteiner. I en lang DNA-strækning indeholder hver kodon de oplysninger, der styrer samlingen af ​​en aminosyre på et protein. Forskellige kodoner svarer til samlingen af ​​en anden aminosyre på et protein, så en hel del af DNA med en given rækkefølge af baser vil opbygge et specifikt protein.

Cellular Management

I multicellulære organismer, en enkelt befrugtet celle, en zygot, deler og duplikerer mange gange for at gøre et helt levende væsen. Hver celle har nøjagtig det samme genetiske materiale, men forskellige celler udvikler sig i forskellige modearter. Dvs. i en proces, der kaldes differentiering, bygger nogle celler de rigtige proteiner til at blive leverceller, og andre bliver hudceller, andre maveceller. Derudover skal cellerne ændre deres måde, når de ændrer sig. Dine maveceller skal for eksempel producere mere fordøjelseshormoner og enzymer, når der er mad. DNA gør dette gennem signaler, der tænder og slukker for produktion af proteiner involveret i fordøjelsen. Den samme slags ting sker som celler differentieres: Signaler udløser de rigtige niveauer af proteinproduktion til at danne den passende celle.

Evnen til at mutere

Evolution er egenskabsændringen som generationer af en organismen produceres. Evolution sker på små skalaer inden for en organisme - som forandringer i hud eller hårfarve hos mennesker - og også på store skalaer - som skabelsen af ​​det store livsområde på Jorden fra en tidlig enkeltcellet organisme. Det kan kun ske, hvis det genetiske molekyle kan ændre sig, kan mutere. Som DNA replikerer til at lave æg og sædceller, kan ændringer krybe ind på flere niveauer. En måde er gennem enkeltpunktsændringer, der tilføjer, subtraherer eller ændrer en eksisterende sekvens. Andre ændringer sker, når DNA-molekyler krydser hinanden, skifter arrangementet af gener på hver af de to krydsede tråde af DNA.