Koje ćelije ne sadrže DNK. Struktura DNK: karakteristike, shema. Koja je struktura molekula DNK? Hemijska struktura DNK

Možda je suditi o genima rizika za razne bolesti samo prema krvnim stanicama jako pojednostavljenje. Genetičari su uspjeli dokazati da različite DNK mogu biti sadržane u krvnim stanicama i tkivima ljudskog tijela.

Naučnici otkrivaju sve više gena povezanih sa rizikom od određenih bolesti. Po pravilu, to su određene varijacije u strukturi gena. Obično se sumnjivi geni proučavaju iz DNK krvnih stanica - to je lakše, a uzorak tkiva (biopsija) uzima se samo ako se sumnja na kancerogen tumor. Ovakvo ponašanje istraživača zasniva se na postulatu: sve ćelije u telu imaju isti genom. Stoga nije bitno iz kojeg tkiva analizirati gene.

Naučnici dr. Morris Schweitzer, dr. Bruce Gottlieb i kolege

Samo u slučaju raka, stručnjaci rade sa ćelijama tkiva. I upravo u njima se nalaze specifične promjene gena. "Za nekancerozne bolesti, obično gledamo genom u krvnim ćelijama i očekujemo da nam krvne ćelije kažu šta se dogodilo sa drugim tkivom", kažu genetičari iz Centra za translaciona istraživanja raka na Univerzitetu McGill u Montrealu, Kanada. “Sada mislimo da je ovo previše pojednostavljen pristup.”

Abdominalna aorta Dio descendentne aorte koji nosi krv u želudac, jetru, slezinu, crijeva, bubrege (celijakija).

V poslednjih godina pronađene su mnoge mutacije u ćelijama različitih tkiva, koje, pretpostavlja se, mogu biti povezane sa oboljenjima ovih tkiva. Tim naučnika iz Montreala po prvi put je proučavao varijacije jednog od ključnih gena kod pacijenata sa aneurizmom abdominalne aorte. Ali glavna stvar je da su vidjeli sljedeće: krvne ćelije i ćelije tkiva aorte sadržavale su različite varijacije ovog gena.

Mehanizmi aneurizme

Aneurizma abdominalne aorte je ispupčenje vaskularnog zida u obliku vrećice. U tom slučaju dolazi do upale zidova aorte, uništenja sloja elastina i smanjenja broja mišićnih stanica (oni umiru apoptozom - samoubojstvom stanica). Izbočenje može dovesti do rupture aorte, što je fatalno u 90%. Bolest obično pogađa muškarce starije od 65 godina koji puše, pate od visokog krvnog pritiska i imaju visoki nivo holesterol.

Proučavanje genskih varijacija povezanih s aneurizmom, kao iu drugim slučajevima, do sada je provedeno na krvnim stanicama - leukocitima. Ključni gen za ovu bolest je gen VAK1. Uključen je u biohemijski mehanizam apoptoze - programirane ćelijske smrti. Kanadski naučnici su po prvi put uporedili varijacije ovog gena u krvnim ćelijama i ćelijama tkiva aorte.

Proučavani su geni 31 pacijenta sa aneurizmom abdominalne aorte. Podvrgnuti su operaciji, tokom koje su uzeli biopsiju. Uzorci tkiva abdominalne aorte od zdravih dobrovoljaca poslužili su kao kontrola.

Geni krvi i geni krvnih sudova nisu blizanci

U ćelijama aorte svih pacijenata naučnici su pronašli varijacije gena VAK1, koji su, gledano iz baze podataka gena leukocita, izuzetno rijetki (manje od 0,06% slučajeva). Moguće je da upravo ove varijacije pojačavaju apoptozu i na taj način učestvuju u razvoju aneurizme.

Ali nijedan od pacijenata nije imao ove varijacije gena u svojim krvnim ćelijama. Ovo je prvi važan rezultat. To pokazuje da se ključne mutacije za bolest u ovom slučaju javljaju tokom života osobe i to samo u ovom tkivu - u aorti.

Mutacije se javljaju prije bolesti

Drugi rezultat bio je još iznenađujući: tri mutacije pronađene u bolesnom tkivu aorte pronađene su u pet uzoraka zdravog tkiva aorte. Naučnici mogu samo da nagađaju o razlozima za to.

Moguće mutacije gena VAK1 nedovoljno za razvoj aneurizme. Postoje i drugi geni uključeni u apoptozu, a možda su i njihove mutacije jednako važne. Možda se mutacije u ključnim genima postepeno akumuliraju u zdravom tkivu i ne dovode odmah do bolesti. Možda njihovo prisustvo objašnjava predispoziciju osobe za pojavu aneurizme. A faktori rizika – pušenje, visok krvni pritisak i visok holesterol – kada su mutirani, deluju na bolest. “Budući da je aneurizma rezultat kroničnih, destruktivnih procesa u žili koji traju godinama, čak i male promjene u sklonosti apoptozi mogu doprinijeti njenom razvoju”, kažu naučnici.

Vjerojatno se rezultati rada ne odnose samo na aneurizme aorte, već i na druge vaskularne bolesti, na primjer, srčane ili cerebralne arterije. Ali ovo tek treba istražiti.

U ovom odeljku ćete naučiti o radu Božanske matrice koja postoji u vama – o vašem DNK. Prvo opšte odredbe a onda i neki detalji.

Kompletna genetska matrica koja specificira uputstva za stvaranje svih mogućih varijanti određenog organizma, zaštita naziva se genom ovog organizma. Genom je kompletan genski skup nekog organizma, a u potpunosti je sadržan u jezgru svake ćelije datog organizma.

Genom je podijeljen na hromozome, a hromozomi su izgrađeni od DNK. Svaka ćelija u vašem telu sadrži DNK, a sve ćelije su kontrolisane DNK. U ljudskom tijelu postoji više od 10 triliona ćelija, a kroz najsloženije i najobimnije procese sve su one strogo organizirane i u stalnoj su međusobnoj komunikaciji. Svaka ćelija je obdarena sviješću, svjesna je sebe i drugih ćelija i obavlja svoju specifičnu funkciju u jedinstvenom ansamblu sa drugim ćelijama.

Genom sadrži nasljedne i kulturne otiske i kodove koji određuju boju kože i očiju, krvnu grupu, visinu, boju kose i svaku zamislivu ljudsku osobinu. To je ono što otisak prsta čini jedinstvenim i specifičnim za tu osobu. Također je odgovoran za urođene mane i druge nasljedne abnormalnosti.

Hromozomi pri velikom povećanju

Mnogo manje poznato je da se na DNK može uticati namjerom.

DNK unutar svakog ćelijskog jezgra formira linearne niti poznate kao hromozomi. Svaka ljudska ćelija sadrži 46 hromozomskih niti, koji većinu vremena postoje kao 23 para hromozoma. Svaki lanac hromozoma sastoji se od mnogo gena, od kojih je svaki odgovoran za jednu posebnu biološku funkciju. Kao mala podjedinica hromozoma, gen se takođe sastoji od DNK.

Ako zamislimo hromozom kao dugačak putnički voz, svaki vagon bi bio dugačak lanac DNK, a svaki putnik bi bio gen koji kodira sintezu jednog određenog proteina. DNK je skraćenica za deoksiribonukleinsku kiselinu. (Nedavna otkrića pokazuju da je DNK zapravo so, a ne kiselina, ali nemojmo mijenjati snagu iza DNK koda.)

Najbolje je zamisliti molekul DNK kao uvrnute merdevine sa prečkama. Sastoji se od dva paralelna linearna molekula izgrađena od ponavljajućih molekula šećera i fosfata, koje zajedno u prostorima drže osnovni molekuli (baze) zvani nukleotidi (prečke ljestvice). Ova struktura dvostruka spirala namotana kao telefonska žica. A onda ponovo smotana, kao ista telefonska žica uvijena u čvrstu loptu.

Parovi po četiri osnove(adenin, timin, citozin i gvanin) čine svaku prečku strukture dvostruke spirale DNK nalik na ljestve. Dakle, svaka prečka se sastoji od dvije uparene baze: [adenin + timin] ili [citozin + gvanin].

Ovi osnovni nukleotidi (prečke na ljestvici) čine DNK kod i svaki je tačno usklađen sa božanskom matricom. Možemo reći da svaka ćelija ima svoju svrhu i svijest, a posjedujući svijest, sposobna je komunicirati. Naša sposobnost da komuniciramo sa ćelijama je vitalni aspekt samoizlječenja, omogućavajući nam da povratimo svoju snagu.

Pogledajmo neke detalje operacije. Moć DNK leži u njenoj sposobnosti da kontroliše funkciju, ponašanje i strukturu ćelije. On daje uputstva, koristi svoj jezik i, u izvesnom smislu, predstavlja „tekst“ ili „skripto“ koje čitav organizam prati na ćelijskom/molekularnom nivou. Kod ili "abeceda" ove "skripte" može se opisati u terminima sekvence prečke DNK spiralnih merdevina.

Genetske osobine pojedinaca i čitave vrste čuvaju se, odnosno „arhiviraju“, iz generacije u generaciju u obliku DNK. DNK kontroliše rast ćelija i osigurava da svaka ćelija u telu bude izlečena, obnovljena i prekinuta. Dakle, DNK djeluje i kao fiziološki regulator ćelije i kao kronometar, budući da prati biološki sat svake ćelije, a time i njenu dugovječnost. Produženje životnog veka ćelija (i celog organizma) svodi se na učenje kako da preuredite biološki sat koji kontroliše DNK.

Jezgro svake ljudske ćelije sadrži dvadeset i tri para hromozoma.

Kromosom sadrži duge niti DNK nukleotida. Ima ih četiri različite vrste nukleotidne baze: gvanin (G), citozin (C), timin (T) i adenin (A). Skup od tri nukleotida čini triplet.

Sposobnost pisanog engleskog jezika da skladišti i prenosi informacije je rezultat toga kako se 26 slova abecede spajaju u riječi. Genetske informacije u DNK zapravo su određene nizom četiri nukleinske kiseline (ili dušične baze): adenin, timin, citozin i gvanin, koji su označeni slovima A, T, C i G. Upravo iz ovih "slova" formira se "tekst" koji sadrži informacije u DNK. Baš kao 26 građevinskih blokova na engleskom poštuju neka pravila kombinacije i sekvence, 4 građevna bloka DNK poštuju sopstveni skup pravila (C-G, G-C, A-T, T-A) (vidi sliku 1).

Svaka prečka merdevina sastoji se od para baza. Svaki nosivi segment merdevina projektuje jednu osnovu u centar spirale. Četiri baze se uparuju na vrlo specifičan način. Adenin se uvijek spaja sa timinom, dok se citozin spaja samo sa gvaninom. Dakle, kada vidite T na DNK prečki, znate da će A biti suprotno, a G će biti nasuprot C. Na primjer, ako je sekvenca na jednoj strani lanca ATAGCG, onda je njen partner s druge strane lanca. lanac će biti TATCGC.

Suština Božanske matrice je konzistentna točna informacija, a snaga ove DNK leži u našoj sposobnosti da prenesemo svoju namjeru ovim bazama i njihovim kombinacijama. Upravo će to nauka potvrditi valjanost teze o rasprostranjenosti svijest nad materijom. Dana 5. aprila 1990. dr. Ryan Drum i Len Wisnesky predstavili su rezultate svog istraživanja u Američkom udruženju za holističku medicinu. Dr Drum, specijalista za elektronsku mikroskopiju, otkrio je to namjera ima molekularne implikacije, a Wisnesky, mikrobiolog, je to dokazao namjera služi kao stimulator za sintezu receptora. Prema istraživanju Petera Knopflera, „u svim ćelijama koje imaju receptore i pamćenje, namjera može poslati vibraciju ili stimulirati te receptore. Dakle, ako ste žedni i razmišljate o vodi, hiljade ćelijskih aktivnosti se mentalno sintetiziraju i fizički metaboliziraju. Čak i prije nego što počnete da pijete vodu, vaše namjere i misli su već započele aktivnost na ćelijskom nivou tako da su vaš mozak, želudac, bubrezi i rektum spremni za primanje vode, drugim riječima, namjere se metaboliziraju u fizičkom tijelu. Možete li zamisliti šta radi čokolada?

DNK kod se tumači, ili "čita" u određenom smjeru. Informacije u jednom lancu čitaju se u suprotnom smjeru od drugog lanca. Priroda sekvence u DNK lancima određuje koji dijelovi DNK se moraju selektivno čitati iu kojem smjeru.

Svaka kombinacija tri uzastopne nukleotidne baze (tzv kodon) prenosi specifične potrebne biohemijske upute ćeliji. Pošto postoje 4 različite baze, broj kombinacija 3 bazne sekvence je 4x4x4, odnosno 64. Dakle, 64 različita kodona regulišu hemijski sastav i funkciju ćelije.

Gene predstavlja celinu sekvenca kodona, koji sadrži kod sinteze jednog funkcionalnog vjeverica. Protein je složena molekula sastavljena od lanca jednostavnijih građevnih blokova tzv amino kiseline. Struktura određenog proteina je prvenstveno određena njegovom jedinstvenom sekvencom DNK kodona (baznih tripleta) sadržanih u određenom genu. Svaki DNK kodon (triplet baza) doprinosi sintezi proteina kao jedna instrukcija za sintezu datog proteinskog molekula. Komanda kodona može izgledati kao jedna od sljedećih instrukcija: (1) započeti izgradnju novog proteinskog lanca; (2) dodati specifičnu amino kiselinu u lanac i (3) završiti sintezu proteinskog lanca na tačno toj poziciji.

Kroz ovaj proces, genetski materijal ćelijskog jezgra (DNK/geni) određuje aktivnost, strukturu i ponašanje kako pojedinačnih ćelija tako i funkcionalnih grupa ćelija (tj. organa). Dijagram "Molekularna genetika" (str. 42) je grafički prikaz kako se kreiraju i formulišu instrukcije DNK za ćelijsku aktivnost.

DNK replikacija

Molekul DNK se replicira (reproducira) praveći tačnu kopiju svoja dva lanca. Da bi proces započeo, dva lanca se podijele po sredini, kao kod "otpačavanja" (vidi sliku 2). Struktura svake od otvorenih polovica dvostruke spirale privlači njen komplementarni (komplementarni) skup nukleotidnih baza da formira dvije nove cijele ljestve. Dakle, lanac 1 je odvojen od lanca 2; sklop 1 pričvršćuje novu kopiju niza 2 za sebe; a lanac 2 pričvršćuje za sebe novu kopiju lanca 1. Sa ovim mehanizmom, gdje je prvobitno postojala jedna dvostruka spirala, na kraju se pojavljuju dvije identične dvostruke spirale. Treba napomenuti da su mnogi modeli DNK sekvenci ostali nepromijenjeni od nastanka života na našoj planeti. "

Slika 2 . U dvostrukoj spirali DNK, adenin (A) se uvijek vezuje za timin (T), a citozin (C) se uvijek vezuje za gvanin (G).

Da bi gen mogao izvršiti proces proizvodnje određenog proteina, on mora proći transkripcija. Prvo se otkriva dio DNK koji čini određeni gen. Zatim se "rajsferšlus otkopčava" (dolazi do cijepanja). Otvorena podijeljena molekula DNK privlači potreban broj nukleotidnih baza. Ovo stvara novi dodatni pojedinačni lanac, koji se zatim odvaja od očeve DNK (gena). Ovaj novi pojedinačni neupareni lanac naziva se "messenger RNA" (mRNA ili mRNA).

Kada se ovaj proces završi, originalni DNK se ponovo zatvara, savija i čeka na sledeći poziv na akciju. U međuvremenu, jedinstvena i odvojena mRNA se seli na drugu lokaciju unutar iste ćelije ili izvan ćelije kako bi završila posao stvaranja proteina.

Kada okruženje je biohemijski prikladan, nesparene nukleotidne baze ove jedinstvene mRNA počinju da privlače specifične aminokiseline za izgradnju novog proteina (lanca aminokiselina). Za svake tri nesparene nukleotidne baze (kodona) molekula mRNA, jedna specifična aminokiselina se dodaje novom lancu.

Kada su sve aminokiseline na mjestu iu ispravnom redoslijedu, novi (proteinski) lanac se odvaja od mRNA. Sada ovaj jedinstveni protein počinje funkcionirati u kapacitetu za koji je stvoren. Ovaj proces je vrlo brz, precizan i precizan, a dešava se milionima puta u sekundi u cijelom tijelu.

Projekt Ljudski genom pokušava dešifrirati slijed baza u sve ljudski DNK. Ovaj izuzetno obimni zadatak analize i prikupljanja podataka preuzeo je multinacionalni tim naučnika, od kojih je svaki odgovoran za proučavanje sekvence u delu DNK koji mu je dodeljen. Vjeruje se da se u kratkom periodu od tri godine cijeli ljudski genom može u potpunosti mapirati.

Kompletan set ljudske DNK je ogromna baza podataka koja sadrži približno 3 milijarde baznih parova. Mnogi geni povezani sa specifičnim hromozomima već su mapirani. Drugi geni su identifikovani iz ovih rezultata, ali njihova tačna hromozomska adresa još nije utvrđena.

Telomeraza i telomere

Telomeraza je nedavno otkriven enzim koji ima jedinstvena svojstva usporavanje starenja. Telomeraza se sintetizira u ćeliji i direktno je odgovorna za stabilnost i snagu telomera, strukturnog proteina koji se nalazi na krajevima DNK lanaca (ovo su poput kapica koje zatvaraju krajeve hromozoma). Tokom diobe ćelije, telomeri mogu biti izgubljeni ili oštećeni, što ometa diobu stanica, uzrokuje abnormalnu ćelijsku replikaciju ili čak potpuno zaustavlja diobu stanica.

Unutar hromozoma, DNK je u "supernamotanom" stanju. Tokom diobe ćelije, krajevi DNK se mogu zapetljati jer se svi hromozomi odvajaju. Krajevi hromozoma imaju posebnu sekvencu koja se ponavlja mnogo puta kako bi se održao integritet hromozoma tokom deobe. Telomeraza vraća snagu telomera i povećava šanse za pravilnu diobu stanica.

Nažalost, ćelije raka proizvode i vlastitu telomerazu, koja može stimulirati pretjeranu ili beskonačnu diobu stanica. Poređenja radi, normalna ćelija obično prestaje da se razmnožava nakon određenog broja deoba. U određenom smislu, ćelije raka su besmrtne, odnosno sve dok ne unište organizam koji ih je hranio. Istraživanja nastavljaju da pronalaze načine za inaktivaciju telomeraze u ćelijama raka kako bi im signalizirali da prestanu da se dijele.

Istraživači također žele otkriti kako uključiti aktivnost telomeraze u normalnim stanicama. Kada se to otkrije, moći ćemo usporiti ili preokrenuti starenje zdravih stanica. Vraćanje telomera u njihovu punu dužinu će resetovati biološki sat. Rezultat toga može biti produženje ljudskog života.

Čovjek ne plete mrežu života, on je samo jedna nit u njoj. Sve što radi u odnosu na ovu mrežu, radi u odnosu na sebe.

(Šefe Seattle )

Neki DNK podaci za razmišljanje

Istraživanje svemira je u potpunosti srazmjerno proučavanju DNK i svijesti. Evo nekoliko dokazanih podataka o DNK:

1. Promjer dvostruke spirale DNK je širok oko 10 atoma, odnosno, drugim riječima, 2 nanometra (jedan nanometar L (nm) je milijardni dio metra).

2. Udaljenost između nukleotida je približno 0,35 nm.

3. Dužina jednog kompletnog genoma je približno 6 stopa (1,8 metara).

4. Ako imate 75 triliona ćelija u svom tijelu i odlučite da sav svoj DNK razvučete u jednu liniju, onda bi mogao zaokružiti Zemlju oko 5 miliona puta.

5. Da je vaš DNK širok 2 inča, vaše bi tijelo bilo veličine Zemlje.

6. DNK je izvor zračenja fotona (svetlosti). Možda postoji veza između emisije DNK fotona i svijesti.

7. Količina informacija u dvostrukoj spirali DNK je toliko ogromna da sadrži 100.000 gena.

8. Unutar ćelijskog jezgra, cijeli ovaj volumen DNK je umotan, zauzimajući prostor od samo nekoliko hiljaditih dijelova milimetra.

9. Naučnici vjeruju da svake sekunde otprilike milion crvenih krvnih zrnaca nestane i zamijeni ih novim. Svaka od ovih ćelija izgrađena je na osnovu negativne ili pozitivne mentalne slike. Tijelo se stalno obnavlja.

10. Zvanični izvori kažu da je od 1 milijarde baznih parova koji su do danas praćeni, 468 miliona u definitivno potvrđenom obliku. Još 665 miliona je pod kompjuterskom provjerom. 11. Ćelija je primarni element koji sadrži ugljik, kisik, vodonik i dušik. Ona je u stanju da se regeneriše. Konstantno obnavljamo naše tijelo. Svakih šest sedmica regeneriramo našu jetru, okusne pupoljke, pa čak i DNK. Ažuriramo se za manje od dvije i po godine.

Molitva poglavice Lakota po imenu Žuta Lark

I čiji dah daje život celom svetu,

Čuj me!..

Ja sam mali i slab.

Potrebna mi je tvoja snaga i mudrost.

Pusti me da uđem u ljepotu i pusti svoju oči

Pogledajte ljubičasto-crveni zalazak sunca.

Neka moje ruke poštuju

Sve što ste stvorili

I moj sluh je želio čuti tvoj glas.

Učini me mudrim da mogu razumjeti

Šta me možeš naučiti

Pusti me da prođem kroz lekcije koje si sakrio

U svakom listu i kamenu.

Tražim snagu da ne budem viši

Moj brat. Ali da porazite svog najgoreg neprijatelja.

On sam.

Pobrini se da uvek budem spreman da ti dođem

Čistih ruku i pravog pogleda,

Tako da kad moj život počne da blijedi

poput gorućeg zalaska sunca

Moj duh bi mogao doći k tebi bez trunke srama.

user1062760

Da li se DNK razlikuje u svakoj vrsti ćelije? Koji se DNK prenosi na potomstvo?

Naše tijelo sadrži mnoge različite vrstećelije, a svaka od ovih ćelija ima svoj DNK (ispravite me ako ne) kao ćelije kože, svoj DNK, što ih čini ćelijama kože umesto mišićnim ćelijama.

Dakle, moje pitanje je, kakvu vrstu DNK osoba prenosi na spermu ili jajnu ćeliju? Je li to poseban DNK otisak iz kojeg se može stvoriti cijelo naše tijelo?

Chris ♦

Ne, grešite ovde. Svaka ćelija nosi kompletan skup genomskih informacija, ona se „samo“ izražava (čita) na različite načine. Jedini izuzetak su jajašca i sperma, koji nose samo polovinu seta hromozoma (23 umjesto 46) kako bi se mogli kombinirati sa svojim kolegom.

fanged

Tokom porođaja, zametne ćelije se ujedinjuju, formirajući zigotu od 23 + 23 = 46 hromozoma. Ova zigota sadrži oba hromozoma. Ovi hromozomi utiču na razne stvari poput spola itd.

fileunderwater

Unutar pojedinca, DNK je otprilike isti u svakoj ćeliji. Različite ćelije nastaju različitom upotrebom ove DNK: neki geni su više (ili manje) izraženi, itd. može se očitati.

Od svakog roditelja nasljeđujete po jednu kopiju svakog hromozoma. Gamete (jajna ćelija i spermatozoid) se malo razlikuju od normalnih ćelija po tome što sadrže jednu kopiju svakog hromozoma; oni haploidni . Ove gamete se spajaju u 23 para. u potomstvu. Postoje neki izuzeci kao što su citoplazmatski DNK i polni hromozomi.

fileunderwater

Radi jasnoće (i zbog zabluda u pitanju), mislim da biste trebali posebno spomenuti ćelije zametne linije (za razliku od somatskih ćelija) i kako se nekada zametne ćelije koriste za reprodukciju.

Roland

Mislim da bi također trebalo pojasniti da se zapravo ne prenose hromozomi roditelja (kao što je prikazano na slici), već mozaik njihovih hromozoma zbog mejoze/tranzicije.

user1062760

Dakle, ukratko, možete li klonirati cijelo ljudsko tijelo iz bilo koje vrste DNK?

iayork

@user1062760 Pa ne možete napraviti ljudski klon od bilo koje vrste ćelije - to nije urađeno, ne zna se kako i nije dozvoljeno, barem ne u zapadnim zemljama. Ali koncept je ispravan; miševi se mogu klonirati, na primjer, iz ćelija kože (pnas.org/content/104/8/2738.full).

Curtis Martz

Genetika je rastuća oblast :) Pojmovi kao što je horizontalni transfer gena su važni, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5379729/ Takođe se mogu uzeti u obzir granice "tela", na primer očigledno. DNK sekvence crijevne flore razlikuju se od statistički značajnog dijela DNK ljudskih somatskih ćelija, ali nije li crijevna flora sastavni dio tijela? Izvinite što na pitanje odgovaram pitanjem, ali takva je priroda filozofije. Vrijedi napomenuti još jedan koncept - mikrohimerizam, čiji se upečatljiv primjer može vidjeti u sadržaju male populacije stanica mozga i drugih organa kod ženki koji sadrže DNK bivših seksualnih partnera; Konkretno, trudnoća često rezultira horizontalnim transferom gena sa jasnim efektima https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3458919/

Maxim Kuleshov

U idealnom slučaju, sama DNK je ista u tipovima ćelija koje sadrže DNK. Tip ćelije zavisi od ekspresije, koja zavisi od epigenetike. One. modifikacija histona, metilacija DNK i nekoliko drugih mehanizama.

Epigenetika je takođe mehanizam za regulaciju ekspresije gena. Na primjer, može utišati (obično metilirane promotorske regije) ekspresiju gena na jednom od hromozoma u ženskim stanicama. To se zove genomsko otiskivanje. Kod sisara se epigenetski tragovi sa gameta ne uklanjaju nakon formiranja zigota.

Chris ♦

Epigenetika nije samo mehanizam supresije jednog hromozoma kod mačaka. Ovo je mehanizam kojim se geni (i hromozomi) mogu regulisati specifičnim enzimima. Regulativa uključuje aktivaciju i utišavanje.

Slazem se sa Chrisom. Postoje primjeri u kojima je genska mreža sposobna pokazati nekoliko tipova stabilnih odgovora (za dvije vrste to je poznato kao bistabilnost). Pozitivne kritike, na primjer, može pokazati bistabilnost bez uključivanja dodatne epigenetske regulacije. Međutim, kao što ste rekli, epigenetska modifikacija je neophodna da bi se održala diferencirana linija (neka vrsta memorije koja se može naslijediti). Tako da bi bilo sjajno ako biste mogli poboljšati svoj odgovor i dodati neke veze.

Curtis Martz

Mitohondrijska DNK je prvenstveno naslijeđena od ženska linija i potiče prvenstveno iz oocita. Mitohondrije su prisutne u svim ćelijama, ali zadržavaju genome koji se razlikuju od DNK organizma domaćina, skoro kao da su odvojeni pojedinačni organizam. Evo zanimljivog pogleda na mitohondrijsku DNK.

DNK je univerzalni izvor i čuvar nasljednih informacija, koje se bilježe posebnim nizom nukleotida, određuje svojstva svih živih organizama.

Pretpostavlja se da je prosječna molekularna težina nukleotida 345, a broj nukleotidnih ostataka može doseći nekoliko stotina, hiljada, pa čak i miliona. DNK se uglavnom nalazi u jezgrima ćelija. Malo toga ima u hloroplastima i mitohondrijama. Međutim, DNK ćelijskog jezgra nije jedan molekul. Sastoji se od mnogo molekula koji su raspoređeni po različitim hromozomima, njihov broj varira u zavisnosti od organizma. Ovo je struktura DNK.

Istorija otkrića DNK

Strukturu i funkcije DNK otkrili su James Watson i Francis Crick, čak su ih dali nobelova nagrada 1962. godine.

Ali po prvi put otkrivene nukleinske kiseline u Švicarskoj naučnik Fridrih Johann Miescher, koji je radio u Njemačkoj. Godine 1869. proučavao je životinjske ćelije - leukocite. Da ih dobije, koristio je zavoje sa gnojem koje je dobijao iz bolnica. Misher je isprao leukocite iz gnoja i izolovao protein iz njih. Tokom ovih istraživanja naučnik je uspeo da ustanovi da pored proteina postoji još nešto u leukocitima, neka nepoznata supstanca u to vreme. Bio je to nitasti ili ljuskavi talog koji se isticao ako je stvorena kisela sredina. Talog se odmah rastvorio nakon dodavanja lužine.

Koristeći mikroskop, naučnik je otkrio da kada se leukociti isperu hlorovodoničnom kiselinom, jezgra ostaju iz ćelija. Tada je zaključio da se u jezgru nalazi nepoznata supstanca koju je nazvao nuklein (reč nukleus u prevodu znači jezgro).

Nakon hemijske analize, Misher je otkrio da nova tvar u svom sastavu ima ugljik, vodonik, kisik i fosfor. U to vrijeme bilo je poznato nekoliko organofosfornih spojeva, pa je Friedrich mislio da je otkrio nova klasa jedinjenja koja se nalaze u jezgru ćelije.

Tako je u 19. veku otkriveno postojanje nukleinskih kiselina. Međutim, tada niko nije mogao ni da pomisli šta važnu ulogu pripada njima.

Supstanca nasledstva

Struktura DNK je nastavila da se istražuje, a 1944. godine grupa bakteriologa na čelu sa Osvaldom Averijem dobila je dokaze da ovaj molekul zaslužuje ozbiljnu pažnju. Naučnik već dugi niz godina proučava pneumokoke, organizme koji uzrokuju upalu pluća ili plućne bolesti. Avery je proveo eksperimente miješajući pneumokoke koji uzrokuju bolest s onima koji su sigurni za žive organizme. Prvo su ubijane ćelije koje su izazivale bolesti, a zatim su im se dodavale one koje nisu uzrokovale bolesti.

Rezultati istraživanja zadivili su sve. Postojale su takve žive ćelije koje su, nakon interakcije sa mrtvima, naučile da izazivaju bolest. Naučnik je otkrio prirodu supstance koja je uključena u proces prenošenja informacija živim ćelijama od mrtvih. Ispostavilo se da je molekul DNK ova supstanca.

Struktura

Dakle, potrebno je razumjeti kakvu strukturu ima molekul DNK. Otkriće njegove strukture bilo je značajan događaj, dovelo je do formiranja molekularne biologije - nove grane biohemije. DNK se nalazi u velikim količinama u jezgrima ćelija, ali veličina i broj molekula zavise od vrste organizma. Utvrđeno je da jezgra ćelija sisara sadrže mnogo ovih ćelija, raspoređene su po hromozomima, ima ih 46.

Proučavajući strukturu DNK, 1924. godine Felgen je prvi ustanovio njenu lokalizaciju. Dokazi dobijeni tokom eksperimenata su pokazali da se DNK nalazi u mitohondrijima (1-2%). Na drugim mjestima, ovi molekuli se mogu naći tokom virusne infekcije, u bazalnim tijelima, kao i u jajima nekih životinja. Poznato je da što je organizam složeniji, to je veća masa DNK. Broj molekula u ćeliji zavisi od funkcije i obično je 1-10%. Najmanje ih je u miocitima (0,2%), više - u zametnim ćelijama (60%).

Struktura DNK pokazala je da su u hromozomima viših organizama povezani sa jednostavnim proteinima - albuminima, histonima i drugim, koji zajedno tvore DNP (deoksiribonukleoprotein). Obično je veliki molekul nestabilan, a da bi ostao netaknut i nepromijenjen tokom evolucije, stvoren je takozvani sistem popravke, koji se sastoji od enzima - ligaza i nukleaza odgovornih za "popravku" molekula.

Hemijska struktura DNK

DNK je polimer, polinukleotid, koji se sastoji od ogromnog broja (do desetina hiljada miliona) mononukleotida. Struktura DNK je sljedeća: mononukleotidi sadrže dušične baze - citozin (C) i timin (T) - iz derivata pirimidina, adenin (A) i gvanin (G) - iz derivata purina. Pored azotnih baza, ljudska i životinjska molekula sadrži 5-metilcitozin, manju pirimidinsku bazu. Dušične baze se vezuju za fosfornu kiselinu i dezoksiribozu. Struktura DNK je prikazana ispod.

Chargaff pravila

Strukturu i biološku ulogu DNK proučavao je E. Chargaff 1949. godine. U toku svog istraživanja otkrio je obrasce koji se uočavaju u kvantitativnoj distribuciji azotnih baza:

1. ∑T + C \u003d ∑A + G (to jest, broj pirimidinskih baza jednak je broju purina).
2. Broj ostataka adenina je uvijek jednak broju ostataka timina, a količina gvanina jednaka je citozinu.
3. Koeficijent specifičnosti ima formulu: G+C/A+T. Na primjer, kod ljudi je 1,5, a kod bika je 1,3.
4. Zbir "A + C" jednak je zbiru "G + T", odnosno, adenina i citozina ima onoliko koliko ima gvanina i timina.

Model strukture DNK

Kreirali su ga Watson i Crick. Ostaci fosfata i dezoksiriboza nalaze se duž grebena dva polinukleotidna lanca uvijena na spiralni način. Utvrđeno je da su planarne strukture pirimidinskih i purinskih baza smještene okomito na os lanca i formiraju, takoreći, stepenice ljestvi u obliku spirale. Također je utvrđeno da je A uvijek povezan sa T uz pomoć dvije vodonične veze, a G je vezan za C pomoću tri iste veze. Ovaj fenomen je dobio naziv "princip selektivnosti i komplementarnosti".

Nivoi strukturne organizacije

Polinukleotidni lanac savijen poput spirale je primarna struktura koja ima određeni kvalitativni i kvantitativni skup mononukleotida povezanih 3',5'-fosfodiesterskom vezom. Dakle, svaki od lanaca ima 3' kraj (deoksiriboza) i 5' kraj (fosfat). Regije koje sadrže genetske informacije nazivaju se strukturnim geni.

Molekula dvostruke spirale je sekundarna struktura. Štaviše, njegovi polinukleotidni lanci su antiparalelni i povezani su vodoničnim vezama između komplementarnih baza lanaca. Utvrđeno je da svaki zavoj ove spirale sadrži 10 nukleotidnih ostataka, čija je dužina 3,4 nm. Ova struktura je također podržana silama van der Waalsove interakcije koje se uočavaju između baza istog lanca, uključujući odbojne i privlačne komponente. Ove sile se objašnjavaju interakcijom elektrona u susjednim atomima. Elektrostatička interakcija također stabilizira sekundarnu strukturu. Javlja se između pozitivno nabijenih histonskih molekula i negativno nabijenog DNK lanca.

Tercijarna struktura je namotavanje lanaca DNK oko histona ili supersmotavanje. Opisano je pet tipova histona: H1, H2A, H2B, H3, H4.

Preklapanje nukleozoma u hromatin je kvaternarna struktura, tako da se molekul DNK dugačak nekoliko centimetara može saviti do 5 nm.

Funkcije DNK

Glavne funkcije DNK su:

1. Čuvanje nasljednih informacija. Redoslijed aminokiselina u molekulu proteina određen je redoslijedom kojim se nukleotidni ostaci nalaze u molekulu DNK. Također kodira sve informacije o svojstvima i karakteristikama tijela.
2. DNK je sposoban prenijeti nasljedne informacije sljedećoj generaciji. To je moguće zbog sposobnosti repliciranja - samo-udvostručavanja. DNK je u stanju da se razbije na dva komplementarna lanca, a na svakom od njih (u skladu sa principom komplementarnosti) se obnavlja originalna nukleotidna sekvenca.
3. Uz pomoć DNK dolazi do biosinteze proteina, enzima i hormona.

Zaključak

Struktura DNK joj omogućava da bude čuvar genetskih informacija, kao i da ih prenosi na sljedeće generacije. Koje su karakteristike ovog molekula?

1. Stabilnost. To je moguće zahvaljujući glikozidnim, vodoničnim i fosfodiestarskim vezama, kao i mehanizmu popravljanja izazvanih i spontanih oštećenja.
2. Sposobnost replikacije. Ovaj mehanizam omogućava somatskim ćelijama da održe diploidni broj hromozoma.
3. Postojanje genetskog koda. Uz pomoć procesa translacije i transkripcije, sekvenca baza pronađenih u DNK se pretvara u sekvencu aminokiselina koje se nalaze u polipeptidnom lancu.
4. Sposobnost genetske rekombinacije. U tom slučaju nastaju nove kombinacije gena koje su međusobno povezane.

Dakle, struktura i funkcije DNK joj omogućavaju da igra neprocjenjivu ulogu u organizmima živih bića. Poznato je da je dužina 46 molekula DNK u svakoj ljudskoj ćeliji skoro 2 m, a broj parova nukleotida 3,2 milijarde.

Nevjerovatne činjenice

DNK je nacrt našeg tijela i bez njega ne bismo postojali. To je molekul koji sadrži genetske upute za razvoj i nastavlja funkcionirati u svakom živom organizmu.

DNK je u svakoj ćeliji našeg tijela i govori joj koje proteine ​​da proizvodi. DNK u našim ćelijama nasljeđujemo od roditelja, tako da imamo mnogo sličnosti.

Ona ima oblik dvostruka spirala, slično ogromnim spiralnim ljestvama, a svaka prečka na ovim ljestvama sastoji se od para nukleotida. Kada se DNK kopira, ponekad se javljaju greške i te greške su poznate kao mutacije.

Evo nekoliko zanimljivosti o DNK da bi vam pomogao da bolje razumete sebe.

DNK molekula

1. Bdeloidni rotiferi - To su mikroskopske životinje koje su 80 miliona godina ostale isključivo ženke. Razmnožavaju se posuđujući DNK drugih životinja.

2. Da morate da kucate jednu reč u sekundi 8 sati dnevno, uradili biste bilo je potrebno 50 godina da se odštampa ljudski genom.

4. Ako se iznenada podvrgnete transplantaciji koštane srži, u DNK vaše krvi DNK donora će biti prisutnašto je dovelo do lažnih hapšenja u prošlosti.

5. Sa braćom i sestrama 50% zajedničkih gena kao roditelji sa decom.

6. DNK se ošteti oko milion puta dnevno u svakoj ćeliji našeg tela. Srećom, naše tijelo ima složen sistem njen oporavak. Da to nije slučaj, to bi dovelo do raka ili smrti ćelija.

7. Kada su u pitanju beskičmenjaci, onda kišne gliste su naši najbliži rođaci. Imamo više zajedničkog DNK nego žohari, pa čak i hobotnice.

8. Četiri porodice na Islandu imaju DNK pronađen samo kod Indijanaca, tvrde naučnici. Dokazi ukazuju na to da su Vikinzi vratili Indijanku u Evropu prije otprilike 1000 godina.

9. Međunarodna svemirska stanica ima hard disk pod nazivom " disk besmrtnosti". Sadrži DNK ljudi poput Lancea Armstronga i Stephena Hawkinga u slučaju svjetske katastrofe.

10. Bruk Grinberg, devojka koja je celog života izgledala kao dete, umrla je u 20. godini. Naučnici vjeruju da je DNK bi mogao biti ključ za biološku besmrtnost.

Ljudski DNK

11. Okolo 8 posto naše DNK se sastoji od drevnih virusa koji su nekada zarazili ljude.

12. Prema istraživanju DNK, Polinežani su posjetili Čile 1300-ih godina i pretekli Kolumba kročivši u Ameriku skoro 200 godina ranije.

13. Okolo 2 grama DNK mogla bi sadržavati sve digitalno pohranjene informacije u svijetu.

14. Naučnici snimio pjesmu iz Diznijevog crtanog filma("To je ipak mali svijet") u bakterijskoj DNK, koji je otporan na radioaktivnost, tako da ga u slučaju nuklearne katastrofe mogu pronaći ljudi u budućnosti ili drugi oblici života.

15. Zambijski doktor John Schneeberger optužen je za seksualni napad. Ugradio je sebi cijev s krvlju druge osobe, a kada su mu uzeli krv za DNK, uspio je prevariti stručnjake. Na kraju je ipak uspio da privede.

16. Ljudski DNK je 99,9 posto isti. Razlike su zadnjih 0,1 posto.

17. Genetski sadržaj jajeta može se zamijeniti muškom DNK, a zatim oploditi spermom. Dakle, dva muškarca mogu postati roditelji djeteta.

18. DNK u svim vašim ćelijama može prostiru se na 16 milijardi kilometara ako je odmotana. Ovo je otprilike udaljenost od Zemlje do Plutona i nazad.

19. Iako postoje web stranice koje nude genetske testove na pljuvačku koji potvrđuju vašu lozu, naučnici upozoravaju da je riječ o svojevrsnoj "genetskoj astrologiji" i da je ne treba shvatati ozbiljno.

20. 50 posto vašeg DNK je slično onom banane.

21. Naučnici su utvrdili da je poluživot DNK 521 godina, a nakon 1,5 miliona godina, čak ni DNK očuvan u svom najboljem obliku neće biti čitljiv.

22. Zbog uništenja DNK, malo je vjerovatno da ćemo ikada moći klonirati dinosaure ili druge praistorijske životinje.

23. Njemačka policija je jednom uzela uzorke DNK tokom pljačke nakita. Uzorci su ukazivali na blizance Hassana i Abbasa O. Obojica su negirali umiješanost u zločin, uprkos činjenici da je policija znala da je jedan od njih počinio zločin.

Nisu uspjeli utvrditi ko je od njih to počinio, jer je DNK gotovo identičan, a prema njemačkom zakonu, osumnjičeni se ne mogu držati neograničeno. Dakle, policija nije imala drugog izbora osim da pusti osumnjičene na slobodu.

24. Svi ljudi neafričkog porijekla imaju tragovi neandertalske DNK.

25. Tokom Hornslet Deep Burial Project, danska umjetnica Christian von Hornslet u 2013 do najdubljeg dela okeanavremenska kapsula je spuštena. Kapsula je sadržavala uzorke krvi, kose i životinjske DNK. Cilj projekta je bio očuvanje DNK kako bi se izumrle vrste mogle vratiti u život u budućnosti.

Šta znači DNK

Šta znači DNK