DNA-basen | Deoxyribonucleïnezuur - DNA

DNA-basen

Er zijn 4 verschillende basen in het DNA. Deze omvatten de basen afgeleid van pyrimidine met slechts één ring (cytosine en thymine) en de basen afgeleid van purine met twee ringen (adenine en guanine). Deze basen zijn elk gekoppeld aan een suiker- en een fosfaatmolecuul en worden dan ook wel adenine nucleotide of cytosine nucleotide genoemd.

Deze koppeling aan de suiker en aan het fosfaat is nodig zodat de individuele basen kunnen worden gekoppeld tot een lange DNA-streng. In de DNA-streng wisselen suiker en fosfaat elkaar af en vormen ze de laterale elementen van de DNA-ladder. De laddertreden van het DNA worden gevormd door de vier verschillende basen, die naar binnen wijzen.

Adenine en thymine, of guanine en cytosine vormen altijd een zogenaamde complementaire basenparing. De DNA-basen zijn met elkaar verbonden door zogenaamde waterstofbruggen. Het adenine-thymine-paar heeft er twee, het guanine-cytosine-paar drie van deze bindingen.

DNA-polymerase

DNA-polymerase is een enzym dat nucleotiden aan elkaar kan binden om een ​​nieuwe DNA-streng te produceren. Het DNA-polymerase kan echter alleen werken als er door een ander enzym (een ander DNA-polymerase) een zogenaamde "primer", dwz een startmolecuul voor het eigenlijke DNA-polymerase), is geproduceerd. Het DNA-polymerase hecht zich vervolgens aan het vrije uiteinde van een suikermolecuul binnen een nucleotide en verbindt deze suiker met het fosfaat van het volgende nucleotide. nieuwe DNA-moleculen door de reeds bestaande DNA-streng af te lezen en de corresponderende tegenoverliggende dochterstreng te synthetiseren. Om ervoor te zorgen dat het DNA-polymerase de "ouderstreng" bereikt, moet het feitelijk dubbelstrengs DNA uit de ouderstreng worden gehaald door voorbereidende enzymen tijdens DNA-replicatie. Naast de DNA-polymerasen die betrokken zijn bij de amplificatie van DNA, zijn er ook DNA-polymerasen die kapotte plekken of verkeerd gekopieerde plekken kunnen herstellen.

DNA als materiaal en zijn producten

Om de groei en ontwikkeling van ons lichaam te verzekeren, de overerving van onze genen en de productie van de cellen en eiwitten noodzakelijk hiervoor, celdeling (meiosismitose) moet plaatsvinden. De processen die ons DNA hiervoor moet doorlopen zijn weergegeven in het overzicht: Replicatie: Het doel van replicatie is de duplicatie van ons genetisch materiaal (DNA) in de celkern, vóór celdeling. De chromosomen worden stuk voor stuk verwijderd zodat enzymen kunnen zich hechten aan het DNA.

De tegenoverliggende dubbele DNA-streng wordt geopend zodat de twee basen niet meer met elkaar zijn verbonden. Elke zijde van de leuning of basis wordt nu door een andere gelezen enzymen en aangevuld met de complementaire basis inclusief de leuning. Zo worden twee identieke dubbele DNA-strengen gevormd, die worden verdeeld over de twee dochtercellen.

Transcriptie: net als replicatie vindt transcriptie plaats in de celkern. Het doel is om de basiscode van het DNA om te zetten in een mRNA (messenger ribonucleïnezuur). Daarbij wordt thymine uitgewisseld tegen uracil en DNA-delen die niet coderen eiwitten zijn uitgesneden, vergelijkbaar met een blanco.

Het resultaat is dat het mRNA, dat nu wordt getransporteerd uit de celkern, is veel korter dan het DNA en is alleen enkelstrengs. Vertaling: Zodra het mRNA de celruimte heeft bereikt, wordt de sleutel van bases gelezen. Dit proces vindt plaats op ribosomen.

Drie basen (basetriplet) geven de code voor een aminozuur. In totaal worden 20 verschillende aminozuren gebruikt. Als het mRNA is afgelezen, resulteert de aminozuurstreng in een eiwit dat ofwel in de cel zelf wordt gebruikt of naar het doelorgaan wordt gestuurd.

mutaties: Tijdens de voortplanting en het uitlezen van het DNA kunnen er meer of minder ernstige fouten optreden. In een cel zijn er ongeveer 10,000 tot 1,000,000 beschadigingen per dag, die meestal kunnen worden hersteld door reparatie-enzymen, dus de fouten hebben geen effect op de cel. Als het product, dus het eiwit, ondanks mutatie onveranderd blijft, is er sprake van een stille mutatie.

Als het eiwit echter wordt veranderd, ontwikkelt zich vaak ziekte. Bijvoorbeeld, UV straling (zonlicht) zorgt ervoor dat schade aan een thyminebasis onherstelbaar is. Het gevolg kan huid zijn kanker.

Mutaties hoeven echter niet per se met een ziekte te worden geassocieerd. Ze kunnen het organisme ook in zijn voordeel veranderen. Mutaties zijn dus een belangrijk onderdeel van de evolutie, omdat organismen zich op lange termijn alleen door mutaties aan hun omgeving kunnen aanpassen.

Er zijn verschillende soorten mutaties die spontaan kunnen optreden tijdens verschillende fasen van de celcyclus. Als een gen bijvoorbeeld defect is, wordt dit een genmutatie genoemd. Als het defect echter bepaalde chromosomen of delen van chromosomen, dan wordt het een chromosomale mutatie genoemd. Als het aantal chromosomen wordt aangetast, leidt het vervolgens tot een genmutatie.