DNA uitgelegd en onderzocht

Inhoud

• Over DNA
• DNA in gezondheid, ziekte en veroudering
• Uw uitgebreide genoom
• DNA-schade en mutaties
• DNA en veroudering
• Waar is DNA van gemaakt?
• Hoe ziet DNA eruit?
• Wat doet DNA?
• DNA helpt je lichaam te groeien
• Hoe kom je van de DNA-code tot een eiwit?
• Waar wordt DNA gevonden?
• Eukaryotische cellen
• Prokaryotische cellen
• Wat gebeurt er als uw cellen zich delen?
• Meenemen

Waarom is DNA zo belangrijk? Simpel gezegd, DNA bevat de instructies die nodig zijn voor het leven.

De code in ons DNA geeft aanwijzingen voor het maken van eiwitten die essentieel zijn voor onze groei, ontwikkeling en algehele gezondheid.

Over DNA

DNA staat voor deoxyribonucleïnezuur. Het bestaat uit eenheden van biologische bouwstenen die nucleotiden worden genoemd.

DNA is een vitale molecule voor niet alleen de mens, maar ook voor de meeste andere organismen. DNA bevat ons erfelijk materiaal en onze genen - het is wat ons uniek maakt.

Maar wat doet DNA eigenlijk Doen? Blijf lezen om meer te ontdekken over de structuur van DNA, wat het doet en waarom het zo belangrijk is.

DNA in gezondheid, ziekte en veroudering

Uw uitgebreide genoom

De complete set van uw DNA wordt uw genoom genoemd. Het bevat 3 miljard basen, 20.000 genen en 23 paar chromosomen!

Je erft de helft van je DNA van je vader en de andere helft van je moeder. Dit DNA is afkomstig van respectievelijk het sperma en het ei.

Genen vormen eigenlijk maar een klein deel van uw genoom - slechts 1 procent. De overige 99 procent helpt bij het reguleren van zaken als wanneer, hoe en in welke hoeveelheid eiwitten worden geproduceerd.

Wetenschappers leren nog steeds steeds meer over dit "niet-coderende" DNA.

DNA-schade en mutaties

De DNA-code is vatbaar voor beschadiging. Er wordt zelfs geschat dat er elke dag tienduizenden DNA-beschadigingen plaatsvinden in elk van onze cellen. Schade kan ontstaan ​​door zaken als fouten in DNA-replicatie, vrije radicalen en blootstelling aan UV-straling.

Maar wees niet bang! Uw cellen hebben gespecialiseerde eiwitten die veel gevallen van DNA-schade kunnen detecteren en repareren. In feite zijn er minstens vijf belangrijke DNA-herstelroutes.

Mutaties zijn veranderingen in de DNA-sequentie. Ze kunnen soms slecht zijn. Dit komt omdat een verandering in de DNA-code een stroomafwaartse invloed kan hebben op de manier waarop een eiwit wordt gemaakt.

Als het eiwit niet goed werkt, kan dit leiden tot ziekte. Enkele voorbeelden van ziekten die optreden als gevolg van mutaties in een enkel gen zijn cystische fibrose en sikkelcelanemie.

Mutaties kunnen ook leiden tot het ontstaan ​​van kanker. Als bijvoorbeeld genen die coderen voor eiwitten die bij cellulaire groei zijn betrokken, worden gemuteerd, kunnen cellen ongecontroleerd groeien en delen. Sommige kankerverwekkende mutaties kunnen worden overgeërfd, terwijl andere kunnen worden verkregen door blootstelling aan kankerverwekkende stoffen zoals UV-straling, chemicaliën of sigarettenrook.

Maar niet alle mutaties zijn slecht. We kopen ze de hele tijd. Sommige zijn onschadelijk, terwijl andere bijdragen aan onze diversiteit als soort.

Veranderingen die optreden bij meer dan 1 procent van de bevolking worden polymorfismen genoemd. Voorbeelden van sommige polymorfismen zijn haar- en oogkleur.

DNA en veroudering

Er wordt aangenomen dat niet-gerepareerde DNA-schade zich kan ophopen naarmate we ouder worden, waardoor het verouderingsproces wordt gestimuleerd. Welke factoren kunnen dit beïnvloeden?

Iets dat mogelijk een grote rol speelt bij de DNA-schade die gepaard gaat met veroudering, is schade door vrije radicalen. Dit ene mechanisme van schade is echter mogelijk niet voldoende om het verouderingsproces te verklaren. Er kunnen ook verschillende factoren een rol spelen.

Een van de vraag waarom DNA-schade zich ophoopt naarmate we ouder worden, is gebaseerd op evolutie. Er wordt gedacht dat DNA-schade getrouwer wordt gerepareerd als we in de vruchtbare leeftijd zijn en kinderen krijgen. Nadat we onze beste reproductieve jaren zijn gepasseerd, gaat het reparatieproces natuurlijk achteruit.

Een ander deel van het DNA dat mogelijk bij veroudering betrokken is, zijn telomeren. Telomeren zijn stukjes repetitieve DNA-sequenties die aan de uiteinden van je chromosomen worden aangetroffen. Ze helpen het DNA te beschermen tegen schade, maar ze worden ook korter bij elke ronde van DNA-replicatie.

Het verkorten van telomeren is in verband gebracht met het verouderingsproces. Er is ook vastgesteld dat sommige leefstijlfactoren, zoals obesitas, blootstelling aan sigarettenrook en psychologische stress, kunnen bijdragen aan het verkorten van telomeren.

Misschien kan het maken van gezonde levensstijlkeuzes, zoals het handhaven van een gezond gewicht, omgaan met stress en niet roken, de telomeerverkorting vertragen? Deze vraag blijft van groot belang voor onderzoekers.

Waar is DNA van gemaakt?

Het DNA-molecuul is opgebouwd uit nucleotiden. Elke nucleotide bevat drie verschillende componenten: een suiker, een fosfaatgroep en een stikstofbase.

De suiker in DNA wordt 2'-deoxyribose genoemd. Deze suikermoleculen wisselen elkaar af met de fosfaatgroepen en vormen de "ruggengraat" van de DNA-streng.

Elke suiker in een nucleotide heeft een stikstofbase eraan vastgemaakt. Er zijn vier verschillende soorten stikstofbasen in DNA. Ze bevatten:

• adenine (A)
• cytosine (C)
• guanine (G)
• thymine (T)

Hoe ziet DNA eruit?

De twee strengen DNA vormen een 3D-structuur die een dubbele helix wordt genoemd. In de afbeelding lijkt het een beetje op een ladder die in een spiraal is gedraaid, waarbij de basenparen de sporten zijn en de suikerfosfaatruggengraten de benen.

Bovendien is het vermeldenswaard dat het DNA in de kern van eukaryote cellen lineair is, wat betekent dat de uiteinden van elke streng vrij zijn. In een prokaryote cel vormt het DNA een cirkelvormige structuur.

Wat doet DNA?

DNA helpt je lichaam te groeien

DNA bevat de instructies die nodig zijn voor een organisme - jij, een vogel of een plant bijvoorbeeld - om te groeien, zich te ontwikkelen en zich voort te planten. Deze instructies worden opgeslagen in de sequentie van nucleotide-basenparen.

Je cellen lezen deze code drie basen tegelijk om eiwitten te genereren die essentieel zijn voor groei en overleving. De DNA-sequentie die de informatie bevat om een ​​eiwit te maken, wordt een gen genoemd.

Elke groep van drie basen komt overeen met specifieke aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. De basenparen T-G-G specificeren bijvoorbeeld het aminozuur tryptofaan, terwijl de basenparen G-G-C het aminozuur glycine specificeren.

Sommige combinaties, zoals T-A-A, T-A-G en T-G-A, geven ook het einde van een eiwitsequentie aan. Dit vertelt de cel om geen aminozuren meer aan het eiwit toe te voegen.

Eiwitten zijn opgebouwd uit verschillende combinaties van aminozuren. Wanneer ze in de juiste volgorde bij elkaar worden geplaatst, heeft elk eiwit een unieke structuur en functie in uw lichaam.

Hoe kom je van de DNA-code tot een eiwit?

Tot nu toe hebben we geleerd dat DNA een code bevat die de cel informatie geeft over het maken van eiwitten. Maar wat gebeurt er tussendoor? Simpel gezegd, dit gebeurt via een proces in twee stappen:

Ten eerste splitsen de twee DNA-strengen zich op. Vervolgens lezen speciale eiwitten in de kern de basenparen op een DNA-streng om een ​​tussenliggende boodschappermolecule te creëren.

Dit proces wordt transcriptie genoemd en het gecreëerde molecuul wordt boodschapper-RNA (mRNA) genoemd. mRNA is een ander type nucleïnezuur en het doet precies wat de naam aangeeft. Het reist buiten de kern en dient als een bericht naar de cellulaire machinerie die eiwitten bouwt.

In de tweede stap lezen gespecialiseerde componenten van de cel de boodschap van het mRNA met drie basenparen tegelijk en werken ze aan het samenstellen van een eiwit, aminozuur voor aminozuur. Dit proces wordt vertaling genoemd.

Waar wordt DNA gevonden?

Het antwoord op deze vraag kan afhangen van het type organisme waar u het over heeft. Er zijn twee soorten cellen: eukaryoot en prokaryoot.

Voor mensen zit er DNA in elk van onze cellen.

Eukaryotische cellen

Mensen en veel andere organismen hebben eukaryote cellen. Dit betekent dat hun cellen een membraangebonden kern hebben en verschillende andere membraangebonden structuren, organellen genaamd.

In een eukaryote cel bevindt DNA zich in de kern. Een kleine hoeveelheid DNA wordt ook aangetroffen in organellen, mitochondriën genaamd, die de krachtpatsers van de cel zijn.

Omdat er een beperkte hoeveelheid ruimte is in de kern, moet het DNA stevig worden verpakt. Er zijn verschillende stadia van verpakking, maar de eindproducten zijn de structuren die we chromosomen noemen.

Prokaryotische cellen

Organismen zoals bacteriën zijn prokaryote cellen. Deze cellen hebben geen celkern of organellen. In prokaryote cellen wordt DNA strak opgerold in het midden van de cel aangetroffen.

Wat gebeurt er als uw cellen zich delen?

De cellen van uw lichaam delen zich als een normaal onderdeel van groei en ontwikkeling. Wanneer dit gebeurt, moet elke nieuwe cel een volledige kopie van DNA hebben.

Om dit te bereiken, moet uw DNA een proces ondergaan dat replicatie wordt genoemd. Wanneer dit gebeurt, splitsen de twee DNA-strengen zich uit elkaar. Vervolgens gebruiken gespecialiseerde cellulaire eiwitten elke streng als een sjabloon om een ​​nieuwe DNA-streng te maken.

Als de replicatie is voltooid, zijn er twee dubbelstrengs DNA-moleculen. Een set gaat naar elke nieuwe cel wanneer de deling is voltooid.

Meenemen

DNA is cruciaal voor onze groei, voortplanting en gezondheid. Het bevat de instructies die uw cellen nodig hebben om eiwitten te produceren die veel verschillende processen en functies in uw lichaam beïnvloeden.

Omdat DNA zo belangrijk is, kunnen beschadigingen of mutaties soms bijdragen aan het ontstaan ​​van ziekten. Het is echter ook belangrijk om te onthouden dat mutaties gunstig kunnen zijn en ook kunnen bijdragen aan onze diversiteit.