Kemisk sammensætning af kromosom: DNA, RNA (med diagram)

De to typer nukleinsyrer betegnes som deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). Det er meget svært at konkludere, om et af disse stoffer (proteiner eller nukleinsyrer) indeholder det genetiske materiale eller det genetiske materiale findes i nogle kombinationer.

Normalt er chromatin sammensat af DNA, protein og RNA. Men deres procentdel adskiller sig fra fase til fase. For eksempel afviger den kemiske sammensætning af metafase-kromosomer markant fra interphase-kromatin, som indeholder relativt mindre DNA, men mere protein og RNA end sidstnævnte.

Igen findes nogle bakterier med kun DNA. Den genetiske information er tilsyneladende båret af både DNA og RNA; de henvises til som primært genetisk materiale. I de fleste af organismerne er den genetiske information kodet i DNA'et, mens RNA deltager i oversættelsen af ​​kodet information til handling. I fravær af DNA tjener RNA alle funktioner.

Det genetiske materiale skal have bestemte bestemte egenskaber, som kan opsummeres som følger:

(a) Det genetiske materiale skal være ekstremt stabilt, således at det kan modstå ethvert angreb fra fysiske og metaboliske stoffer, selvom der kan forekomme lejlighedsvise ændringer i det ved mutationsprocessen.

(b) Dette materiale skal kunne replikere sig selv med stor nøjagtighed.

(c) Dette materiale skal være i stand til at lede processen med syntese af proteiner, som udfører aktiviteterne i cellen og frembringer fænotypisk ekspression af genet.

(d) Det er også nødvendigt, at de forskellige dele af det genetiske materiale skal kunne udføre forskellige funktioner.

Faktisk er der mange tusinder af arvede træk i en organisme, som ved hjælp af genetisk kontrol skelnes fra hinanden. Det genetiske materiale adskiller imidlertid fra individ til person og fra art til art.

DNA:

DNA består af fire forskellige nukleotider. Disse nukleotider er enheder af nukleinsyre viser en nitrogenagtig organisk base, sukker og phosphat. Hvert nukleotid indeholder et sukkermolekyle, især deoxyribose; en phosphatgruppe, phosphorsyre; og en organisk base - en forbindelse dannet af carbon, hydrogen, oxygen og nitrogen.

Sukkeren og phosphatgruppen er identiske i hvert nukleotid. Men den organiske base bliver anderledes. Det danner enten med purin eller med pyrimidin. Igen er der to typer purinbaser - adenin (A) og guanin (G).

Pyrimidinbasen kan være af tre typer - Thymine (T), Cytosin (C) og Uracil (U). De fire nukleotider, der findes i DNA, er deoxyadenylsyre (eller deoxyadenylat), deoxyguanylsyre (eller deoxyguanylat), deoxycy-rydsyre-syre (eller deoxycytidylat) og deoxythymidylsyre (på deoxythymidylat). Tusinder og tusinder af disse nukleotider forbinder sammen for at danne en streng af DNA-molekyle. Som et resultat opbygges polynukleotidkæde op, hvor to nucleotider viser en phosphatgruppe imellem.

DNA er et langt og stort molekyle med en meget høj molekylvægt. Hvert molekyle er sammensat af to komplementære tråde, sammenklemt sammen i en helix. Denne struktur kaldes som Watson - Crick Model of DNA. Nukleotiderne findes altid parret - A laver par med T og G med C.

Efter omhyggelige målinger er det blevet fundet, at den nøjagtige mængde DNA i en enkelt celle forbliver ens i hver celle inden for en enkelt art. Den eneste undtagelse herfor er gameterne eller germinale celler, der indeholder halvdelen af ​​mængden af ​​DNA som til stede i dets somatiske celler.

Dette viser at DNA er det genetiske materiale. Desuden kan de fire baser i det genetiske alfabet - A, G, T og C producere forskellige kombinationer og sekvenser, som igen giver et stort udvalg af genetiske meddelelser. Så generne er de segmenter af DNA molekyle sammensat af bogstaverne i det genetiske alfabet.

RNA:

DNA kan ikke syntetisere proteiner direkte, men det kræver snarere et mellemliggende stof til at bære informationen til de aktive syntetiseringscentre af cellerne. Denne oversætter og aktivator af meddelelsen er en anden nukleinsyre kendt som ribonukleinsyre (RNA).

Sammensætningen af ​​ribonukleinsyre (RNA) svarer noget til den for Deoxyribonukleinsyre / (DNA). Sukkermolekylet i rygraden besidder ribose i stedet for deoxyribose. Fosfatet er det samme. Tre af de fire baser er også de samme, adenin, guanin og cytosin.

Den fjerde base er uracil (U) snarere end thymin. Så, RNA-alfabetet er A, G, C og U i stedet for A, G, C og T som i DNA. Nukleotiderne i RNA er adenylsyre, guanylsyre, cytidylsyre og uridylsyre. RNA forekommer almindeligvis som en enkelt streng, selvom dobbeltstrenget RNA ikke er fraværende.

Ribonukleinsyre (RNA) er også et stort organisk molekyle sammensat af et stort antal lignende enheder kendt som nukleotider. Hvert nukleotid indeholder en nitrogenholdig base, ribose og en phosphatgruppe. RNA's enkeltstreng viser dobbelt helix, der forbliver foldet i midten og snoet rundt om sig selv.

Den egentlige syntese af proteiner finder sted i små partikler, og det findes i cytoplasma (materialet uden for cellekernen). De små partikler er kendt som ribosomer, der er rige på RNA. To typer af RNA er nødvendige for proteinsyntese, dvs. messenger RNA og transfer RNA. Messenger RNA (mRNA) fremstilles af DNA i kernen. Det er enkeltstrenget og syntetiseret fra en streng af DNA i kernen i nærvær af enzymet RNA-polymerase.

Denne enkeltstrengede messenger-RNA, der bærer tegnet for proteinsyntese, kommer ud af kernen og går til ribosomerne, og der deltager i proteinsyntese. Under genetisk transkription transkriberes den genetiske kode for DNA til nukleotidsekvensen af ​​messenger-RNA.

Transfer RNA (tRNA) syntetiseres også i kernen og transporteres derefter til cytoplasma. Disse er små enkeltstrengede enheder, og mange af disse fremstilles og transporteres til cytoplasmaen for at virke som transportører for at bringe passende aminosyrer til ribosomer ifølge koden i mRNA til proteinsyntese.

Den arvelige information går videre til stedet for proteinsyntese fra DNA'et i cellens kerne. En streng af mRNA fremstilles med den specifikke sekvens af genetiske alfabeter, organisk base, der er blevet pålagt af en sektion af DNA. Denne streng bærer instruktionerne fra DNA'et, forlader derefter kernen og går ind i cytoplasma.

Instruktionerne er sekvenserne i hvilke aminosyrer skal bindes med hinanden for at danne et komplet, fungerende protein. TRNA antages at være et relativt lille molekyle, hvilket er nødvendigt for aktivering af aminosyrerne. Hver aminosyre bliver bundet til enden af ​​et tRNA-molekyle.

Dette trin skaber en række aktiverede aminosyrer uden nogen sekvens. MRNA'et bliver associeret med aktiverede, men uordnede aminosyrer. Faktisk sættes aminosyrerne i en specifik sekvens i overensstemmelse med sekvensen af ​​baser, at mRNA'et bringer op til ribosomerne fra DNA'et. Aminosyrerne bindes til et protein i sekvensen, som i sidste ende bestemmes af DNA'et. TRNA'et er faldet, og som følge heraf udvikles et fuldstændigt såvel som fungerende proteinmolekyle.

Det kan konkluderes, at generne som arvelige enheder er placeret i kromosomer. Kromosomerne består hovedsageligt af proteiner, DNA og en lille mængde RNA. DNA-replikation efterfølges sædvanligvis af celledeling, medens RNA-syntese altid er forbundet med det DNA, der er til stede i kromosomerne.

Det betyder, at RNA-syntesen er afhængig af DNA. Det er også kendt, at forskellige typer af RNA (mRNA og tRNA) er komplementære til forskellige segmenter af kromosomalt DNA; Informationen til syntesen af ​​kromosomale proteiner tilvejebringes af DNA. Alle disse antyder, at DNA'et er det vigtigste genetiske materiale, mens RNA er ved siden af ​​det.