Ce este ADN-ul (acidul dezoxiribonucleic):
ADN-ul este macromolecula de bază a eredității. Este un acid nucleic care conține informații despre caracteristicile ereditare ale fiecărei ființe vii și secvențele pentru crearea aminoacizilor care vor genera proteinele vitale pentru funcționarea organismelor.
ADN sau ADN înseamnă acid dezoxiribonucleic și Funcția sa principală este stocarea tuturor informațiilor necesare pentru exprimarea anumitor caracteristici, în segmente numite gene sau ambalate în cromozomi.
În plus, ADN-ul transcrie informațiile secvențelor de aminoacizi din ARN sau acid ribonucleic, astfel încât aceste instrucțiuni pot fi protejate de la nucleu la ribozomi, ceea ce va traduce informațiile pentru a crea proteinele (lanțuri de aminoacizi).
Cu referire la cele de mai sus, se poate vedea că ADN-ul codifică și ARN-ul nu codifică, dar lucrează împreună pentru transmiterea informațiilor genetice.
ADN-ul a început să fie studiat în 1868 de Friedrich Miescher, care, împreună cu ARN, a numit acizi nucleici. Descrierea ADN-ului a fost publicată pentru prima dată în 1953 de Jamen Watson și Francis Crick, ambii beneficiari ai Premiului Nobel pentru medicină din 1962.
Caracteristicile ADN-ului
Principala caracteristică a ADN-ului uman este structura sa cu dublă helix, cunoscută și sub numele de elicoidală.
Unde este localizat ADN-ul?
În celulele procariote (fără un nucleu celular definit), ADN-ul se găsește în citosol, împreună cu celelalte elemente care plutesc în el. Prin urmare. replicarea sa este imediată, adică nu trebuie să recurgă la alte procese pentru a transmite informații genetice în momentul diviziunii celulare.
În celulele eucariote (cu un nucleu celular definit), ADN-ul este localizat în nucleul celular. Există 2 moduri în care ADN-ul transmite informații genetice în interiorul său:
Înainte de diviziunea celulară: se reproduce și este ambalat cu alte molecule și proteine, formând o moleculă mai mare numită cromozom. În acest fel, în timpul mitozei, cele 2 celule fiice vor purta o copie a ADN-ului original.
Pentru traducerea sau sinteza proteinelor: informațiile secvențelor a 3 baze azotate (codon) care vor determina funcțiile proteinelor ADN-ului fiecărui organism au nevoie de acid ribonucleic mesager (ARNm) pentru a călători în siguranță în afara nucleului, spre ribozomi.
Care sunt funcțiile ADN-ului?
ADN-ul se caracterizează deoarece trebuie să îndeplinească 2 funcții fundamentale:
- Replicare: trebuie să poată reproduce. În acest sens, un lanț ADN conține 2 fire de informații care pot fi reproduse în alte 2 lanțuri duble.
- Expresie: trebuie să poată utiliza informațiile pentru a exprima caracteristicile ereditare sau pentru a codifica proteinele pentru buna funcționare a organismului.
Structura ADN-ului
ADN-ul este o macromoleculă cu o structură cu dublă helix. Cele 2 catene care alcătuiesc ADN-ul merg în direcția opusă, unite de bazele lor azotate (adenină, guanină, citozină și timină). Din acest motiv este adesea numit Structura ADN ca o scară inversată.
Care sunt părțile ADN-ului?
ADN-ul este alcătuit din dezoxiribonucleotide, lanțuri de nucleotide în care fiecare unitate, la rândul său, este alcătuită din 3 părți:
- o moleculă de zahăr cu 5 carbon (dezoxiriboză pentru ADN și riboză pentru ARN),
- o grupare fosfat și,
- 4 baze azotate (Adenină, Guanină, Citozină și Timină în ADN; Adenină, Guanină, Citozină și Uracil pentru ARN).
Replicarea ADN-ului
Replicarea ADN are loc înainte ca celula să se divizeze și constă în obținerea de copii identice ale informațiilor celulare fundamentale pentru transferul acesteia de la o generație la alta, constituind astfel baza moștenirii genetice.
ADN-ul înfășurat (cromozomul) se dezvăluie de enzima topoisonerază astfel încât mai târziu enzima helicază Funcționează prin ruperea legăturilor de hidrogen ale bazelor azotate (adenină, guanină, citozină și timină) pentru a separa cele 2 fire.
Fiecare catenă are o direcționalitate și fiecare capăt se numește 5 'și 3' (cinci prime și trei prime), fiind că este posibilă adăugarea de nucleetide doar la capătul 3 ', adică direcția alungirii va fi întotdeauna de la 5 „până la 3”.
Luând în considerare acest lucru, nucleotidele care vor fi asociate cu informațiile unei catene vor fi adăugate de ADN polimerază în direcția 5 'până la 3', unde bazele hidrogenate de adenină se leagă întotdeauna cu timină, timina întotdeauna cu adenină, guanină întotdeauna cu citozină și citozine întotdeauna cu guanină.
Transcrierea ADN-ului
Secvența de nucleotide stabilită într-o catenă ADN este transcrisă într-un ARN mesager (ARNm). Transcrierea ADN-ului la ARNm corespunzător este similară cu procesul de replicare a ADN-ului, în sensul asocierii bazelor azotate.
În acest fel, bazele de adenină hidrogenate se alătură uracilului, timina continuă să se alăture întotdeauna adeninei, guaninei întotdeauna cu citozina și citozinelor întotdeauna cu guanina.
Odată ce transcrierea este terminată, ARNm corespunzător va transporta informațiile către ribozomi pentru a începe cu traducerea sau sinteza proteinelor.
ADN și ARN
ADN-ul și ARN-ul sunt acizi nucleici și împreună sunt responsabili de menținerea, reproducerea, stocarea și transportul informațiilor genetice care definesc fiecare ființă vie. Datorită acestor informații, caracteristicile unice d
ADN înseamnă acid dezoxiribonucleic, are un zahăr dezoxiriboz și baza sa de azot este compusă din: adenină, citozină, guanină și timină. Se caracterizează prin faptul că are 2 fire înfășurate împreună pentru a forma o helică dublă.
La rândul său, ARN, adică acid ribonucleic, conține zahăr riboză, baza sa de azot este alcătuită din: adenină, citozină, guanină și uracil. Este alcătuit dintr-un singur fir.
Cu toate acestea, ambii sunt acizi nucleici compuși din zaharuri, o grupare fosfat și o bază de azot.
ADN, cromozom și gene
ADN-ul este lanțul elicoidal care conține informațiile genetice și pentru sinteza proteinelor fiecărui organism. Este ambalat în cromozomi în momentul meiozei sau al diviziunii celulare, o fază pregătitoare, astfel încât celulele fiice să aibă fiecare o copie exactă a ADN-ului original.
În schimb, o genă este un segment al lanțului ADN care definește sau exprimă o anumită trăsătură moștenită.
Tipuri de ADN
ADN recombinant
ADN-ul recombinant sau recombinat este o tehnologie de recombinare genetică, adică identifică gene (segmente de ADN care exprimă anumite caracteristici ale unui organism), le combină și creează noi secvențe. De aceea, această tehnologie este numită și ADN in vitro.
ADN mitocondrial
ADN-ul mitocondrial este un fragment de acid nucleic în mitocondrii. Materialul genetic mitocondrial este moștenit exclusiv de partea maternă. ADN-ul mitocondrial a fost descoperit de Margit M. K. Nass și Sylvan Nass folosind microscopul electronic și un marker sensibil la ADN-ul mitocondrial.
Mitocondriile sunt organite mici din interiorul celulelor eucariote, pentru a produce energie pentru ca celula să își îndeplinească funcțiile. Cu toate acestea, fiecare mitocondrie are propriul său genom și moleculă de ADN celular.
