Автор Admin 
ДНК — три літери, які чули всі, але що за ними ховається — знають одиниці. Чому саме ця молекула визначає, якого кольору у вас очі, чи схильні ви до певних хвороб і навіть як ви виглядатимете в 50 років? Розберімося без зайвого наукового жаргону.
Зміст:
Що таке ДНК простими словами
ДНК — це дезоксирибонуклеїнова кислота — найважливіша молекула всіх живих організмів. Вона містить «інструкції», необхідні організму для його розвитку, життя і розмноження. Ці відомості є в ядрі кожної клітини та передаються від обох батьків до нащадків.
Якщо зовсім просто — уявіть товстенну книгу з інструкцією по збірці людини. ДНК — це і є та книга. Кожна клітина вашого тіла містить її повну копію.
ДНК своєю формою нагадує перекручену драбину. У науці цю форму називають подвійною спіраллю.
Де знаходиться ДНК в клітині
У клітинах рослин, тварин та грибів ДНК зосереджена в ядрі, її практично немає в цитоплазмі клітини.
Довжина молекули ДНК у клітині людини в нормальному стані становить близько 8 см. Виникає логічне запитання: як така довга молекула вміщується в мікроскопічне ядро? У ядрі клітини ДНК перебуває в суперспіралізованому стані. Крім того, вона взаємодіє з білками, які утворюють речовину хроматин, що укладається певним способом — схоже, як намотується нитка на котушку.
З чого складається ДНК
ДНК — це довгий ланцюг, що складається з окремих «цеглинок» — нуклеотидів. До складу нуклеотиду ДНК входять: цукор дезоксирибоза, чотири типи азотистих основ (аденін, гуанін, тимін та цитозин), а також залишок ортофосфатної кислоти.
Чотири азотисті основи прийнято позначати буквами: А, Г, Т, Ц. Саме їхня послідовність і є «текстом» генетичної інструкції.
Молекула ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів; кожний ланцюг закручений як правий гвинт навколо однієї й тієї самої осі, утворюючи подвійну спіраль. На один виток спіралі припадає 10 нуклеотидів.
Принцип комплементарності
Два ланцюги ДНК не випадкові — вони точно доповнюють один одного. Азотисті основи А і Т, Г і Ц, подібно до двох частин одного розбитого блюдця, геометрично доповнюють одна одну. Здатність доповнювати, яка притаманна поверхням молекул деяких хімічних сполук, називають комплементарністю.
Тобто, якщо на одному ланцюзі стоїть А — напроти нього завжди буде Т. Якщо Г — напроти буде Ц. Завжди, без винятків.
Між аденіном і тиміном різних ланцюгів утворюються два водневих зв’язки (А = Т), а між гуаніном і цитозином — три (Г = Ц).
Що таке ген і як він пов’язаний з ДНК
Ген — це ділянка молекули ДНК. Кожен ген — це конкретний «абзац» у книзі інструкцій, що відповідає за певну ознаку або процес в організмі.
У послідовності нуклеотидів ДНК закодована генетична інформація про особливості первинної структури та набір білків, властивих певній клітині. Ця послідовність специфічна не лише для певного виду організмів, а й для окремих особин.
ДНК і РНК: у чому різниця
Часто поряд із ДНК згадують РНК — рибонуклеїнову кислоту. Це схожі, але різні молекули. Ось ключові відмінності:
| Ознака | ДНК | РНК |
|---|---|---|
| Цукор | Дезоксирибоза | Рибоза |
| Ланцюгів | Два | Один |
| Основи | А, Т, Г, Ц | А, У, Г, Ц |
| Розмір | Мільйони нуклеотидів | Десятки — тисячі нуклеотидів |
| Де міститься | Переважно в ядрі | В ядрі та цитоплазмі |
| Функція | Зберігання інформації | Передача та реалізація інформації |
Молекули ДНК величезні за розмірами й складаються з мільйонів нуклеотидів. РНК набагато коротші та мають не більш ніж кілька тисяч нуклеотидів.
Яку функцію виконує ДНК
ДНК виконує одну-єдину функцію — зберігання спадкової інформації. Але реалізація цієї інформації — складний багатоетапний процес.
Спрощено він виглядає так:
- ДНК зберігає інструкцію в ядрі клітини
- іРНК зчитує потрібну ділянку і виносить інформацію в цитоплазму
- Рибосоми читають іРНК і збирають білок
- Білок виконує конкретну роботу в організмі
Установлено, що послідовність нуклеотидів у ДНК чітко передається від батьківської клітини до дочірньої під час клітинних поділів. Саме завдяки цьому ознаки передаються від батьків до дітей.
Хто відкрив структуру ДНК
Честь відкриття структури ДНК належить двом ученим — Джеймсу Ватсону та Френсісу Кріку. Вони змогли першими створити достовірну модель ДНК, яку тепер називають моделлю подвійної спіралі.
Але до цього відкриття внесок зробили й інші вчені:
- Ервін Чаргафф у 1949–1951 рр. встановив, що кількість аденіну в молекулі ДНК дорівнює кількості тиміну (А = Т), а кількість гуаніну — цитозину (Г = Ц). Ці закономірності стали називати правилами Чаргаффа.
- Моріс Вілкінс і Розалінда Франклін за допомогою рентгенівського аналізу кристалів ДНК показали, що ДНК має спіральну структуру.
Що відбувається з ДНК під впливом температури
Під впливом високих температур або інших фізичних чи хімічних факторів ДНК втрачає притаманну їй тривимірну геометричну форму та розпадається на одинарні ланцюги. Цей процес відбувається за температури +70 °С і має назву плавлення. Після зниження температури початкова структура ДНК, на відміну від білків, повністю відновлюється.
Коротко: головне про ДНК
- ДНК — молекула-носій спадкової інформації
- Форма — подвійна спіраль із двох ланцюгів
- Складається з чотирьох типів нуклеотидів: А, Т, Г, Ц
- Ланцюги з’єднані за принципом комплементарності (А-Т, Г-Ц)
- Зберігається в ядрі кожної клітини
- Передається від батьків до дітей
ДНК — це фундамент усього живого. Розуміння її будови допомагає пояснити не лише спадковість, а й механізми хвороб, еволюцію та принципи сучасної медицини.