Koje stanice ne sadrže DNK. Struktura DNK: značajke, shema. Koja je struktura molekule DNK? Kemijska struktura DNK

Možda je procjenjivanje gena rizika za razne bolesti samo prema krvnim stanicama jako pojednostavljenje. Genetičari su uspjeli dokazati da različita DNK može biti sadržana u krvnim stanicama i tkivima ljudskog tijela.

Znanstvenici pronalaze sve više gena povezanih s rizikom od određenih bolesti. U pravilu se radi o određenim varijacijama 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. Ovo ponašanje istraživača temelji se na postulatu: sve stanice tijela imaju isti genom. Stoga nije važno iz kojeg tkiva analizirati gene.

Znanstvenici dr. Morris Schweitzer, dr. Bruce Gottlieb i suradnici

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

Abdominalna aorta Dio silazne aorte koji nosi krv u želudac, jetru, slezenu, crijeva, bubrege (celijakija deblo).

NA posljednjih godina pronađene su mnoge mutacije u stanicama različitih tkiva, koje se, vjerojatno, mogu povezati s bolestima tih tkiva. Tim znanstvenika iz Montreala po prvi je put proučavao varijacije jednog od ključnih gena kod pacijenata s aneurizmom abdominalne aorte. Ali glavna stvar je da su vidjeli sljedeće: krvne stanice i stanice tkiva aorte sadržavale su različite varijacije ovog gena.

Mehanizmi aneurizme

Aneurizma trbušne aorte je ispupčenje vaskularne stijenke u obliku vrećice. U tom slučaju dolazi do upale stijenki aorte, razaranja sloja elastina i smanjenja broja mišićnih stanica (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 tlaka i imaju visoka razina kolesterol.

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 biokemijski mehanizam apoptoze – programirane stanične smrti. Kanadski su znanstvenici po prvi put usporedili varijacije ovog gena u krvnim stanicama i stanicama tkiva aorte.

Proučavani su geni 31 bolesnika s aneurizmom abdominalne aorte. Podvrgnuti su operaciji, tijekom koje su uzeli biopsiju. Kao kontrola poslužili su uzorci tkiva abdominalne aorte od zdravih dobrovoljaca.

Geni krvi i geni krvnih žila nisu blizanci

U stanicama aorte svih pacijenata znanstvenici su pronašli varijacije gena VAK1, koji su, gledano iz baze podataka gena leukocita, iznimno rijetki (manje od 0,06% slučajeva). Moguće je da upravo te varijacije pospješuju apoptozu i tako sudjeluju u razvoju aneurizme.

Ali niti jedan od pacijenata nije imao ove varijacije gena u svojim krvnim stanicama. Ovo je prvi važan rezultat. Pokazuje da se ključne mutacije za bolest u ovom slučaju pojavljuju tijekom života osobe i to samo u ovom tkivu - u aorti.

Mutacije se javljaju prije bolesti

Drugi rezultat bio je još neočekivaniji: tri mutacije pronađene u bolesnom tkivu aorte pronađene su u pet uzoraka zdravog tkiva aorte. Znanstvenici mogu samo nagađati 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 postupno nakupljaju u zdravom tkivu i ne dovode odmah do bolesti. Možda njihova prisutnost objašnjava predispoziciju osobe na pojavu aneurizme. A čimbenici rizika -- pušenje, visoki krvni tlak i visok kolesterol -- kada su mutirani, djeluju 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 znanstvenici.

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

U ovom ćete odjeljku naučiti o radu Božanske matrice koja postoji u vama – o vašem DNK. Isprva općim odredbama a onda i neki detalji.

Potpuna genetska matrica koja specificira upute za stvaranje svih mogućih varijanti određenog organizma, zaštite naziva se genom ovog organizma. Genom je kompletan genski skup organizma, a u cijelosti je sadržan u jezgri svake stanice određenog organizma.

Genom je podijeljen na kromosome, a kromosomi se grade od DNK. Svaka stanica u vašem tijelu sadrži DNK, a sve stanice su pod kontrolom DNK. U ljudskom tijelu postoji više od 10 bilijuna stanica, a kroz najsloženije i najobimnije procese sve su one strogo organizirane i u stalnoj su međusobnoj komunikaciji. Svaka stanica je obdarena sviješću, svjesna je sebe i drugih stanica i obavlja svoju specifičnu funkciju u jedinstvenom sklopu s drugim stanicama.

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.

Kromosomi pri velikom povećanju

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

DNK unutar svake stanične jezgre tvori linearne niti poznate kao kromosomi. Svaka ljudska stanica sadrži 46 kromosomskih niti, koji većinu vremena postoje kao 23 para kromosoma. Svaki lanac kromosoma sastoji se od mnogo gena, od kojih je svaki odgovoran za jednu posebnu biološku funkciju. Budući da je mala podjedinica kromosoma, gen se također sastoji od DNK.

Ako zamislimo kromosom kao dugi putnički vlak, svaki bi vagon 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 sol, a ne kiselina, ali nemojmo mijenjati snagu iza DNK koda.)

Najbolje je zamisliti molekulu DNK kao uvrnute ljestve s prečkama. Sastoji se od dvije paralelne linearne molekule izgrađene od ponavljajućih molekula šećera i fosfata, koje zajedno drže osnovne molekule (baze) zvane nukleotidi (prečage ljestvice). Ova struktura dvostruka spirala smotana poput telefonske žice. A onda opet smotana, kao ista telefonska žica upletena u čvrstu loptu.

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

Ovi osnovni nukleotidi (prečage ljestve) čine DNK kod, a svaki se nalazi točno u božanskoj matrici. Možemo reći da svaka stanica ima svoju svrhu i svijest, a imajući svijest, sposobna je komunicirati. Naša sposobnost komuniciranja sa stanicama je vitalni aspekt samoiscjeljenja, omogućujući nam da povratimo svoju snagu.

Pogledajmo neke detalje operacije. Snaga DNK leži u njezinoj sposobnosti da kontrolira funkciju, ponašanje i strukturu stanice. On daje upute, koristi se vlastitim jezikom i, u određenom smislu, predstavlja "tekst" ili "skriptu" koju cijeli organizam slijedi na staničnoj/molekularnoj razini. Kod ili "abeceda" ove "skripte" može se opisati u terminima sekvence prečke DNK spiralnih ljestvica.

Genetske osobine pojedinaca i cijele vrste čuvaju se, odnosno "arhiviraju", iz generacije u generaciju u obliku DNK. DNK kontrolira rast stanica i osigurava da svaka stanica u tijelu bude ozdravljena, obnovljena i prekinuta. Dakle, DNK djeluje i kao fiziološki regulator stanice i kao kronometar, budući da prati biološki sat svake stanice, a time i njezinu dugovječnost. Produljenje životnog vijeka stanica (i cijelog organizma) svodi se na učenje kako preurediti biološki sat koji kontrolira DNK.

Jezgra svake ljudske stanice sadrži dvadeset i tri para kromosoma.

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

Sposobnost pisanog engleskog jezika za pohranjivanje i prenošenje informacija posljedica je načina na koji se 26 slova abecede spajaju u riječi. Genetske informacije u DNK zapravo su određene slijedom četiri nukleinske kiseline (ili dušične baze): adenin, timin, citozin i gvanin, označeni slovima A, T, C i G. Iz tih je "slova" formira se "tekst" koji sadrži informacije u DNK. Baš kao 26 građevnih blokova na engleskom pridržavaju se nekih pravila kombinacije i slijeda, 4 građevna bloka DNK poštuju vlastiti skup pravila (C-G, G-C, A-T, T-A) (vidi sliku 1).

Svaka prečka ljestava sastoji se od para baza. Svaki nosivi segment ljestava projicira jednu bazu u središte spirale. Četiri baze se spajaju na vrlo specifičan način. Adenin se uvijek spaja s timinom, dok se citozin spaja samo s gvaninom. Dakle, kada vidite T na DNK poprečnoj traci, znate da će A biti nasuprot, a G nasuprot C. Na primjer, ako je slijed na jednoj strani lanca A-T-A-G-C-G, tada je njegov partner s druge strane niti će biti T-A-T-C-G-C.

Bit Božanske matrice su dosljedne točne informacije, a snaga ove DNK leži u našoj sposobnosti da prenesemo svoju namjeru ovim bazama i njihovim kombinacijama. Upravo će to znanost potvrditi valjanost teze o rasprostranjenosti svijest nad materijom. Dana 5. travnja 1990. dr. Ryan Drum i Len Wisnesky predstavili su rezultate svojih istraživanja u Američkom udruženju za holističku medicinu. To je otkrio dr. Drum, specijalist za elektronsku mikroskopiju namjera ima molekularne implikacije, a Wisnesky, mikrobiolog, to je dokazao namjera služi kao stimulator za sintezu receptora. Prema istraživanju Petera Knopflera, “u svim stanicama koje imaju receptore i pamćenje, namjera može poslati vibraciju ili stimulirati te receptore. Dakle, ako ste žedni i razmišljate o vodi, tisuće staničnih aktivnosti se mentalno sintetiziraju i fizički metaboliziraju. Čak i prije nego što počnete piti vodu, vaše namjere i misli su već započele aktivnost na staničnoj razini tako da su vaš mozak, želudac, bubrezi i rektum spremni za primanje vode, drugim riječima, namjere se metaboliziraju u fizičkom tijelu. Možete li zamisliti što čini čokolada?

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

Svaka kombinacija tri uzastopne nukleotidne baze (tzv kodon) prenosi specifične potrebne biokemijske upute stanici. Budući da postoje 4 različite baze, broj kombinacija 3 bazne sekvence je 4x4x4, odnosno 64. Dakle, 64 različita kodona reguliraju kemijski sastav i funkciju stanice.

Gen predstavlja cjelinu sekvenca kodona, koji sadrži kod sinteze jednog funkcionalnog vjeverica. Protein je složena molekula sastavljena od lanca jednostavnijih građevnih blokova tzv aminokiseline. Struktura određenog proteina prvenstveno je određena njegovim jedinstvenim slijedom DNA kodona (baznih tripleta) sadržanih u određenom genu. Svaki DNA kodon (triplet baza) doprinosi sintezi proteina kao jedna instrukcija za sintezu dane proteinske molekule. Naredba kodona može izgledati kao jedna od sljedećih uputa: (1) započeti izgradnju novog proteinskog lanca; (2) dodati specifičnu aminokiselinu u lanac i (3) dovršiti sintezu proteinskog lanca na točno toj poziciji.

Kroz ovaj proces, genetski materijal stanične jezgre (DNA/geni) određuje aktivnost, strukturu i ponašanje kako pojedinačnih stanica tako i funkcionalnih skupina stanica (tj. organa). Dijagram "Molekularna genetika" (str. 42) grafički je prikaz kako se stvaraju i formuliraju upute DNK za staničnu aktivnost.

DNK replikacija

Molekula DNA se replicira (reproducira) praveći točnu kopiju svoja dva lanca. Kako bi proces započeo, dva lanca se podijele u sredini, kao kod "otpačavanja" (vidi sliku 2). Struktura svake od otvorenih polovica dvostruke spirale privlači svoj komplementarni (komplementarni) skup nukleotidnih baza kako bi formirao dvije nove cijele ljestve. Dakle, lanac 1 se odvaja od lanca 2; sklop 1 pričvršćuje novu kopiju niti 2 na sebe; a niti 2 pričvršćuje na sebe novu kopiju niti 1. S ovim mehanizmom, gdje je izvorno postojala jedna dvostruka spirala, na kraju se pojavljuju dvije identične dvostruke spirale. Treba napomenuti da su mnogi modeli DNK sekvenci ostali nepromijenjeni od rođenja života na našem planetu. "

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

Kako bi gen mogao provesti proces proizvodnje određenog proteina, on mora proći transkripcija. Najprije se otkriva dio DNK koji čini određeni gen. Zatim se "zatvarač otkopčava" (dolazi do cijepanja). Otvorena podijeljena molekula DNA privlači potreban broj nukleotidnih baza. To stvara novi dodatni pojedinačni lanac, koji se zatim odvaja od očeve DNK (gena). Ovaj novi pojedinačni nespareni lanac naziva se "glasnička RNA" (mRNA ili mRNA).

Kada se ovaj proces dovrši, izvorni DNK se ponovno zatvara, savija i čeka sljedeći poziv na akciju. U međuvremenu, jedinstvena i odvojena mRNA se pomiče na drugo mjesto unutar iste stanice ili izvan stanice kako bi završila posao stvaranja proteina.

Kada Okoliš je biokemijski prikladan, nesparene nukleotidne baze ove jedinstvene mRNA počinju privlačiti specifične aminokiseline za izgradnju novog proteina (lanca aminokiselina). Za svake tri nesparene nukleotidne baze (kodona) molekule mRNA, u novi lanac dodaje se jedna specifična aminokiselina.

Nakon što su sve aminokiseline na mjestu iu ispravnom slijedu, novi (proteinski) lanac se odvaja od mRNA. Sada ovaj jedinstveni protein počinje funkcionirati u svojstvu za koji je stvoren. Ovaj proces je vrlo brz, precizan i precizan, a događa se milijunima puta u sekundi u cijelom tijelu.

Projekt Ljudski genom pokušava dešifrirati slijed baza u svi ljudska DNK. Ovaj iznimno obimni zadatak analize i prikupljanja podataka preuzeo je multinacionalni tim znanstvenika, od kojih je svaki odgovoran za proučavanje sekvence u djeliću DNK koji mu je dodijeljen. Vjeruje se da se u kratkom razdoblju od tri godine cijeli ljudski genom može u potpunosti mapirati.

Kompletan skup ljudske DNK ogromna je baza podataka koja sadrži približno 3 milijarde parova baza. Mnogi geni povezani s određenim kromosomima već su mapirani. Drugi geni su identificirani iz ovih rezultata, ali njihova točna kromosomska adresa još nije utvrđena.

Telomeraza i telomere

Telomeraza je nedavno otkriveni enzim koji ima jedinstvena svojstva usporavanje starenja. Telomeraza se sintetizira u stanici i izravno je odgovorna za stabilnost i snagu telomera, strukturnog proteina koji se nalazi na krajevima lanaca DNA (ovo su poput kapica koje zatvaraju krajeve kromosoma). Tijekom stanične diobe, telomeri se mogu izgubiti ili oštetiti, poremetiti diobu stanica, uzrokovati abnormalnu replikaciju stanice ili čak potpuno zaustaviti diobu stanice.

Unutar kromosoma, DNK je u "supernamotanom" stanju. Tijekom stanične diobe krajevi DNK mogu se zapetljati jer se svi kromosomi odvajaju. Krajevi kromosoma imaju poseban slijed koji se mnogo puta ponavlja kako bi se održao integritet kromosoma tijekom diobe. Telomeraza vraća snagu telomera i povećava šanse za pravilnu diobu stanica.

Nažalost, stanice raka također proizvode vlastitu telomerazu, koja može potaknuti pretjeranu ili beskonačnu diobu stanica. Za usporedbu, normalna stanica obično se prestaje razmnožavati nakon određenog broja dioba. U izvjesnom smislu, stanice raka su besmrtne, odnosno sve dok ne unište organizam koji ih je hranio. Istraživanja nastavljaju pronalaziti načine za inaktivaciju telomeraze u stanicama raka kako bi im signalizirali da se prestanu dijeliti.

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 resetirati biološki sat. Rezultat toga može biti produljenje 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.

(Poglavica Seattlea )

Neki DNK podaci za razmišljanje

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

1. Promjer dvostruke spirale DNK širok je 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. Duljina jednog kompletnog genoma je približno 6 stopa (1,8 metara).

4. Ako u svom tijelu imate 75 trilijuna stanica i odlučite sav svoj DNK razvući u jednu liniju, onda bi mogao zaokružiti Zemlju oko 5 milijuna puta.

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

6. DNK je izvor zračenja fotona (svjetlosti). 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 stanične jezgre cijeli je ovaj volumen DNK smotan, zauzimajući prostor od samo nekoliko tisućinki milimetra.

9. Znanstvenici vjeruju da svake sekunde otprilike milijun crvenih krvnih stanica nestane i zamijeni ih novim. Svaka od tih stanica izgrađena je na temelju negativne ili pozitivne mentalne slike. Tijelo se neprestano obnavlja.

10. Službeni izvori kažu da je od 1 milijarde baznih parova koji su do danas praćeni, 468 milijuna u definitivno provjerenom obliku. Još 665 milijuna je pod kompjuterskom provjerom. 11. Stanica je primarni element koji sadrži ugljik, kisik, vodik i dušik. Ona je u stanju da se regenerira. Neprestano obnavljamo svoja tijela. Svakih šest tjedana regeneriramo jetru, okusne pupoljke, pa čak i DNK. Ažuriramo se za manje od dvije i pol godine.

Molitva poglavice Lakota po imenu Žuta Lark

I čiji dah daje život cijelom svijetu,

Čuj me!..

ja sam malen 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 je sluh želio čuti tvoj glas.

Učini me mudrim da mogu razumjeti

Što 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 pobijediti svog najgoreg neprijatelja.

Sam.

Pobrinite se da uvijek budem spreman doći k vama

S čistim rukama i ravnim pogledom,

Tako da kad mi život počne blijedjeti

poput gorućeg zalaska sunca

Moj bi duh mogao doći k tebi bez sjene srama.

korisnik1062760

Je li DNK različita u svakoj vrsti stanice? Koji se DNK prenosi na potomstvo?

Naše tijelo sadrži mnoge različiti tipovi stanice, a svaka od tih stanica ima svoj DNK (ispravite me ako ne) kao stanice kože, svoj DNK, što ih čini stanicama kože umjesto mišićnim stanicama.

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

Chris ♦

Ne, tu ste u krivu. Svaka stanica nosi kompletan skup genomskih informacija, ona se "samo" izražava (čita) na različite načine. Jedina iznimka su jajašca i spermija, koji nose samo polovicu kromosomskog seta (23 umjesto 46) da bi se mogli kombinirati sa svojim kolegom.

očnjaka

Tijekom porođaja, zametne stanice se ujedinjuju, tvoreći zigotu od 23 + 23 = 46 kromosoma. Ova zigota sadrži oba kromosoma. Ovi kromosomi utječu na razne stvari poput spola itd.

fileunderwater

Unutar pojedinca, DNK je otprilike isti u svakoj stanici. Različitim korištenjem ove DNK nastaju različite stanice: neki geni su više (ili manje) jako izraženi, itd. može se očitati.

Od svakog roditelja nasljeđujete po jednu kopiju svakog kromosoma. Gamete (jajna stanica i spermij) malo se razlikuju od normalnih stanica po tome što sadrže jednu kopiju svakog kromosoma; oni haploidni . Ove gamete se spajaju u 23 para. u potomstvu. Postoje neke iznimke kao što su citoplazmatska DNK i spolni kromosomi.

fileunderwater

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

Roland

Mislim da također treba pojasniti da se zapravo ne prenose kromosomi roditelja (kao što je prikazano na slici), već mozaik njihovih kromosoma uslijed mejoze/prijelaza.

korisnik1062760

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 stanice - to nije učinjeno, ne zna se kako, a nije dopušteno, barem ne u zapadnim zemljama. Ali koncept je točan; miševi se mogu klonirati, na primjer, iz stanica kože (pnas.org/content/104/8/2738.full).

Curtis Martz

Genetika je polje koje se razvija :) Važni su pojmovi poput horizontalnog prijenosa gena, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5379729/ Granice "tijela" također se mogu uzeti u obzir, npr. očito . DNK sekvence crijevne flore razlikuju se od statistički značajnog dijela DNK ljudskih somatskih stanica, ali nije li crijevna flora sastavni dio tijela? Oprostite što na pitanje odgovaram pitanjem, ali takva je priroda filozofije. Vrijedi napomenuti još jedan koncept - mikrokimerizam, čiji se upečatljiv primjer može vidjeti u sadržaju male populacije stanica mozga i drugih organa koji sadrže DNK bivših seksualnih partnera kod ženki; Konkretno, trudnoća često rezultira horizontalnim prijenosom gena s jasnim učincima https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3458919/

Maksim Kulešov

U idealnom slučaju, sama DNK je ista u tipovima stanica koje sadrže DNK. Tip stanice ovisi o ekspresiji, koja ovisi o epigenetici. Oni. modifikacija histona, metilacija DNA i nekoliko drugih mehanizama.

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

Chris ♦

Epigenetika nije samo jedan mehanizam supresije kromosoma u mačaka. Ovo je mehanizam kojim se geni (i kromosomi) mogu regulirati specifičnim enzimima. Uredba uključuje aktivaciju i utišavanje.

Slažem se s Chrisom. Postoje primjeri u kojima je genska mreža sposobna pokazati nekoliko vrsta 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 loza (vrsta memorije koja se može naslijediti). Stoga bi bilo sjajno kada biste mogli poboljšati svoj odgovor i dodati neke veze.

Curtis Martz

Mitohondrijska DNK nasljeđuje se prvenstveno od ženska linija a potječe prvenstveno iz jajne stanice. Mitohondriji su prisutni u svim stanicama, ali zadržavaju genome koji se razlikuju od DNK organizma domaćina, gotovo 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, tisuća, pa čak i milijuna. DNK se uglavnom nalazi u jezgri stanica. Malo se nalazi u kloroplastima i mitohondrijima. Međutim, DNK stanične jezgre nije jedna molekula. Sastoji se od mnogo molekula koje su raspoređene po različitim kromosomima, njihov broj varira ovisno o organizmu. Ovo je struktura DNK.

Povijest otkrića DNK

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

No, po prvi put su švicarci otkrili nukleinske kiseline znanstvenik Friedrich Johann Miescher, koji je radio u Njemačkoj. 1869. proučavao je životinjske stanice – leukocite. Kako bi ih nabavio, koristio je zavoje s gnojem koje je dobivao iz bolnica. Misher je isprao leukocite iz gnoja i izolirao protein iz njih. Znanstvenik je tijekom ovih istraživanja uspio ustanoviti da osim proteina u leukocitima postoji još nešto, u to vrijeme nepoznata tvar. Bio je to nitasti ili ljuskavi talog koji se isticao ako je stvorena kisela sredina. Talog se odmah otopi nakon dodavanja lužine.

Koristeći mikroskop, znanstvenik je otkrio da kada se leukociti isperu klorovodičnom kiselinom, iz stanica ostaju jezgre. Tada je zaključio da se u jezgri nalazi nepoznata tvar koju je nazvao nuklein (riječ nukleus u prijevodu znači jezgra).

Nakon kemijske analize, Misher je otkrio da nova tvar u svom sastavu ima ugljik, vodik, kisik i fosfor. U to vrijeme bilo je poznato malo organofosfornih spojeva, pa je Friedrich mislio da je otkrio novi razred spojevi koji se nalaze u jezgri stanice.

Tako je u 19. stoljeću otkriveno postojanje nukleinskih kiselina. Međutim, tada nitko nije mogao ni pomisliti na što važna uloga pripada njima.

Supstanca nasljeđa

Nastavilo se istraživati ​​struktura DNK, a 1944. godine skupina bakteriologa na čelu s Oswaldom Averyjem dobila je dokaze da ova molekula zaslužuje ozbiljnu pozornost. Znanstvenik već dugi niz godina proučava pneumokoke, organizme koji uzrokuju upalu pluća ili plućne bolesti. Avery je proveo pokuse miješajući pneumokoke koji uzrokuju bolest s onima koji su sigurni za žive organizme. Najprije su ubijane stanice koje su uzrokovale bolesti, a zatim su im se dodavale one koje nisu uzrokovale bolesti.

Rezultati istraživanja zadivili su sve. Postojale su takve žive stanice koje su, nakon interakcije s mrtvima, naučile uzrokovati bolest. Znanstvenik je otkrio prirodu tvari koja je uključena u proces prijenosa informacija živim stanicama od mrtvih. Ispostavilo se da je molekula DNK ova tvar.

Struktura

Dakle, potrebno je razumjeti kakvu strukturu ima molekula DNK. Otkriće njegove strukture bio je značajan događaj, dovelo je do formiranja molekularne biologije - nove grane biokemije. DNK se nalazi u velikim količinama u jezgri stanica, ali veličina i broj molekula ovise o vrsti organizma. Utvrđeno je da jezgre stanica sisavaca sadrže mnoge od ovih stanica, raspoređene su po kromosomima, ima ih 46.

Proučavajući strukturu DNK, Felgen je 1924. godine prvi ustanovio njezinu lokalizaciju. Dokazi dobiveni tijekom pokusa pokazali su da se DNK nalazi u mitohondrijima (1-2%). Na drugim mjestima, te se molekule mogu naći tijekom virusne infekcije, u bazalnim tijelima, a također i u jajima nekih životinja. Poznato je da što je organizam složeniji, to je veća masa DNK. Broj molekula u stanici ovisi o funkciji i obično iznosi 1-10%. Najmanje ih je u miocitima (0,2%), više - u zametnim stanicama (60%).

Struktura DNK pokazala je da su u kromosomima viših organizama povezani s jednostavnim proteinima – albuminima, histonima i drugima, koji zajedno tvore DNP (deoksiribonukleoprotein). Obično je velika molekula nestabilna, a kako bi ostala netaknuta i nepromijenjena tijekom evolucije, stvoren je takozvani popravni sustav koji se sastoji od enzima – ligaza i nukleaza odgovornih za “popravak” molekule.

Kemijska struktura DNK

DNK je polimer, polinukleotid, koji se sastoji od ogromnog broja (do nekoliko desetaka tisuća milijuna) 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. Osim dušičnih baza, ljudska i životinjska molekula sadrži 5-metilcitozin, manju pirimidinsku bazu. Dušične baze se vežu na fosfornu kiselinu i deoksiribozu. Struktura DNK prikazana je u nastavku.

Chargaff pravila

Strukturu i biološku ulogu DNK proučavao je E. Chargaff 1949. godine. Tijekom svog istraživanja otkrio je obrasce koji se uočavaju u kvantitativnoj raspodjeli dušičnih baza:

1. ∑T + C \u003d ∑A + G (to jest, broj pirimidinskih baza jednak je broju purina).
2. Broj ostataka adenina uvijek je 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, u bika je 1,3.
4. Zbroj "A + C" jednak je zbroju "G + T", odnosno, adenina i citozina ima onoliko koliko je gvanina i timina.

Model strukture DNK

Stvorili su ga Watson i Crick. Ostaci fosfata i deoksiriboza nalaze se duž grebena dvaju polinukleotidnih lanaca spiralno uvijenih. Utvrđeno je da su planarne strukture pirimidinskih i purinskih baza smještene okomito na os lanca i da tvore, takoreći, stepenice ljestve u obliku spirale. Također je utvrđeno da je A uvijek povezan s T uz pomoć dvije vodikove veze, a G je vezan za C pomoću tri iste veze. Taj je fenomen dobio naziv "princip selektivnosti i komplementarnosti".

Razine 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. Štoviše, njegovi polinukleotidni lanci su antiparalelni i povezani su vodikovim vezama između komplementarnih baza lanaca. Utvrđeno je da svaki zavoj ove spirale sadrži 10 nukleotidnih ostataka, duljine 3,4 nm. Ova struktura je također podržana silama van der Waalsove interakcije koje se opažaju između baza istog lanca, uključujući odbojne i privlačne komponente. Te se sile objašnjavaju interakcijom elektrona u susjednim atomima. Elektrostatička interakcija također stabilizira sekundarnu strukturu. Događa se između pozitivno nabijenih histonskih molekula i negativno nabijenog DNK lanca.

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

Preklapanje nukleosoma u kromatin je kvartarna struktura, pa se molekula DNA duga nekoliko centimetara može saviti do 5 nm.

Funkcije DNK

Glavne funkcije DNK su:

1. Pohranjivanje nasljednih podataka. Redoslijed aminokiselina u proteinskoj molekuli određen je redoslijedom kojim se nukleotidni ostaci nalaze u molekuli DNA. Također kodira sve informacije o svojstvima i karakteristikama organizma.
2. DNK je sposobna prenijeti nasljedne informacije sljedećoj generaciji. To je moguće zbog sposobnosti repliciranja – samo-udvostručavanja. DNK se može raspasti u dva komplementarna lanca, a na svakom od njih (u skladu s principom komplementarnosti) se obnavlja izvorni nukleotidni slijed.
3. Uz pomoć DNK dolazi do biosinteze proteina, enzima i hormona.

Zaključak

Struktura DNK omogućuje joj da bude čuvar genetskih informacija, kao i da ih prenosi na sljedeće generacije. Koje su karakteristike ove molekule?

1. Stabilnost. To je moguće zahvaljujući glikozidnim, vodikovim i fosfodiesterskim vezama, kao i mehanizmu popravljanja induciranog i spontanog oštećenja.
2. Sposobnost replikacije. Ovaj mehanizam omogućuje somatskim stanicama održavanje diploidnog broja kromosoma.
3. Postojanje genetskog koda. Uz pomoć procesa translacije i transkripcije, slijed baza pronađenih u DNK pretvara se u slijed 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 omogućuju joj da igra neprocjenjivu ulogu u organizmima živih bića. Poznato je da je duljina 46 molekula DNA u svakoj ljudskoj stanici gotovo 2 m, a broj nukleotidnih parova 3,2 milijarde.

Nevjerojatne činjenice

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

DNK je u svakoj stanici našeg tijela i govori joj koje proteine ​​da proizvodi. DNK u našim stanicama 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 dolazi do pogrešaka i te su greške poznate kao mutacije.

Evo nekoliko Zanimljivosti o DNK kako bi vam pomogao bolje razumjeti sebe.

molekula DNK

1. Bdeloidni rotiferi - Riječ je o mikroskopskim životinjama koje su 80 milijuna godina ostale isključivo ženke. Razmnožavaju se posuđujući DNK drugih životinja.

2. Da morate upisivati ​​jednu riječ u sekundi 8 sati dnevno, to biste učinili bilo je potrebno 50 godina da se ispiše ljudski genom.

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

5. S braćom i sestrama 50% dijeli gene poput roditelja s djecom.

6. DNK se ošteti oko milijun puta dnevno u svakoj stanici našeg tijela. Srećom, naše tijelo ima složen sustav njezin oporavak. Da to nije slučaj, to bi dovelo do raka ili smrti stanica.

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

8. Četiri obitelji na Islandu imaju DNK pronađen samo kod Indijanaca, tvrde znanstvenici. Dokazi pokazuju da su Vikinzi prije otprilike 1000 godina vratili jednu Indijanku u Europu.

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

10. Brooke Greenberg, djevojka koja je cijeli život izgledala kao dijete, umrla je u dobi od 20 godina. Znanstvenici vjeruju da je DNK bi mogao biti ključ biološke besmrtnosti.

Ljudski DNK

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

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

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

14. Znanstvenici snimio pjesmu iz Disneyjevog crtića("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 liječnik John Schneeberger optužen je za seksualno zlostavljanje. Ugradio je cijev s krvlju druge osobe, a kada su mu uzeli krv za DNK, uspio je prevariti stručnjake. Na kraju je ipak uspio pritvoriti.

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

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

18. DNK u svim vašim stanicama može proteže se na 16 milijardi kilometara ako je razmotana. To je otprilike udaljenost od Zemlje do Plutona i natrag.

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

20. 50 posto vaše DNK slično je onoj u banani.

21. Znanstvenici su utvrdili da je poluživot DNK 521 godina, a nakon 1,5 milijuna godina, čak ni DNK sačuvana u svom najboljem obliku neće biti čitljiva.

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

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

Nisu uspjeli utvrditi tko je od njih to počinio, budući da je DNK bio gotovo identičan, a prema njemačkom zakonu, osumnjičeni se ne bi mogli držati u pritvoru na neodređeno vrijeme. Dakle, policiji nije preostalo ništa drugo nego pustiti osumnjičene na slobodu.

24. Svi ljudi neafričkog podrijetla imaju tragovi neandertalske DNK.

25. Tijekom Hornslet Deep Burial Project, danski umjetnik Christian von Hornslet u 2013 do najdubljeg dijela oceanavremenska 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.

Što znači DNK

Što znači DNK