Ocena brak

Czym są chromosomy, a czym geny?

Autor /Chaim Dodano /31.01.2012

Chromosomy to długie łańcuchy DNA i białka połączone w substancję zwaną chromatyną. DNA jest ciasno upakowany w jądrze wraz z wiążącymi białkami - histonami, tworząc strukturę nukleosomu. Poszczególne nukleosomy są połączone dodat­kowymi włóknami DNA, tak zwanymi DNA łącz­nikowymi. Chromosomy są stale obecne w jądrze komórki, jednak-stają się widoczne wyłącznie w czasie jej podziału.
Sekwencje zasadowych par w molekule kwasu dezoksyrybonukleinowego wewnątrz chromosomu tworzą to, co naukowcy nazywają genami. Geny są jednostkami dziedziczności. Istnieją, na przy­kład, geny determinujące kolor oczu u człowieka, bądź barwę kwiatu rośliny. Geny jednocześnie kon­trolują pracę komórki - określają, jakiego rodzaju białka ma ona wytwarzać, kiedy oraz w jakiej ilo­ści. Niektóre geny zawierają informację o choro­bach dziedzicznych, jak na przykład różne nowo­twory, hemofilia czy też choroby serca. Komórki różnego typu zawierają dokładnie ten sam zestaw genów, jednak tylko niektóre z nich są w danej komórce aktywne. I tak, na przykład, w komórkach mięśni znajdziemy identyczne geny, jak w neuro­nach mózgu, ale tylko niektóre z nich są potrzebne komórce do prawidłowego funkcjonowania. Co do niektórych fragmentów DNA nie wiemy jeszcze, jaką rolę spełniają.

Komórki ulegają ciągłym podziałom. Zanim to nastąpi, komórka wytwarza kopię swego DNA. Siostrzana komórka wytworzona w tym procesie zawiera identyczne łańcuchy DNA jak komórka rodzicielska. Zjawisko to nazywamy kopiowaniem DNA. W tym czasie podwójna helisa DNA prostu­je się, a zasady tworząceszczeble" drabiny od­dzielają się od siebie. Przypomina to rozpinanie zamka błyskawicznego.
Powstają w ten sposób dwie identyczne połów­ki łańcucha DNA, a każda może swobodnie przy­łączać do siebie brakujące do kompletu zasady znajdujące się w wypełniającej komórki cytoplazmie. Przyłączanie odbywa się zawsze według tego samego schematu: adenina łączy się z tyminą, a guanina z cytozyną. Po dobudowaniu brakujących łańcuchów białkowo-fosforanowych, powstają wreszcie dwa nowe łańcuchy DNA. Jedna połów­ka każdego jest częścią starego łańcucha, druga zaś powstała na jej podobieństwo.
Odczytywanie i tłumaczenie - tak nazywają się dwa procesy, w których geny zawarte w DNA wpływają na syntezę białek w komórce. Najpierw komórka odczytuje instrukcję zawartą w kom­binacji zasad w łańcuchu kwasu dezoksyrybo­nukleinowego. Poszczególne sekwencje zasad są kodami prostych cząsteczek zwanych aminokwa­sami. Białka powstają z długich łańcuchów amino­kwasów zwanych polipeptydarni. Są one poukła­dane w skomplikowane struktury trójwymiarowe.
Człowiek wytwarza 20 różnych aminokwasów. Każdy z aminokwasów reprezentują trzy pary zasad (zwane kodonem). Istnieją cztery zasady, mamy więc 4 x 4 x 4 = 64 różne kodony. Aminokwasy są kodowane przez 61 z 64 kodonów. Jest to znacz­nie więcej, niż potrzeba do reprezentacji wszyst­kich potrzebnych aminokwasów, jednak każdy z kodonów przenosi informację. Niektóre amino­kwasy, na przykład metionina, są reprezentowane tylko jednym kodonem: sekwencją zasad tymina-adenina-cytozyna (TAC). Inne aminokwasy mogą być reprezentowane przez nawet siedem kodonów. Dla przykładu argininę reprezentują kodony GCA, GCG, GCT, GCC, TCT oraz TCC. Trzy ostatnie spośród 64 kodonów są znakami stopu sygnalizu­jącymi koniec łańcucha białkowego. Są to kodo­ny ATT, ATC i ACT.
Komórka korzysta z informacji zawartych w ko­dzie genetycznym dzięki procesowi odczytywania. Łańcuch DNA rozdziela się podobnie jak podczas podziału komórkowego, jednak informacje zawar­te w DNA są przenoszone do molekuły kwasu rybonukleinowego - RNA. Jest to cząstka bardzo podobna do DNA. Szkielet helisy RNA jest zbu­dowany z cukru rybozy, zamiast z dezoksyrybozy.
Inna jest także kombinacja zasad w RNA. Puryny RNA są identyczne jak w DNA: adenina i guanina. Jednak zamiast pirymidyny tyminy RNA zawiera uracyl. Po wytworzeniu łańcuch RNA wędruje z jądra komórki do jej organelli - rybosomów. To właśnie tu z aminokwasów produkowane są białka. Aminokwasy są zaś odkodowywane z cząsteczki RNA w tak zwanym procesie tłumaczenia. W rze­czywistości białka są syntezowane z wykorzy­staniem nieco innego łańcucha RNA - transporto­wego. Ta cząsteczka ustawia się przy każdym kolejnym aminokwasie i łączy się z nim. Powstały w ten sposób łańcuch aminokwasów tworzy nową cząsteczkę białka.
Francis Crick nazwał procesy odczytywania i tłumaczenia podstawową zasadą biologii.W świe­tle najnowszych badań w dziedzinie biologii mo­lekularnej , słowa Cricka tracą swoją wagę, jednak w swej istocie mechanizm przedstawiony przez niego jest do dziś uważany za prawdziwy.

Podobne prace

Do góry