Hur används dna för bildning av proteiner

Allt liv på jorden är relaterat till gener uppbyggt på identisk sätt. DNA ser ut samt fungerar likadant hos varenda organismer. detta likt gör ett art alternativt ett individ olik andra är framför allt vilka gener samt genvarianter vilket finns, samt hur samt när generna uttrycks.

I DNA lagras data angående hur proteiner bör tillverkas. Proteiner styr cellens funktioner samt tillsammans bygger miljarder celler upp ett organism. DNA är därför själva fundamentet för för att oss samt samtliga andra organismer bör behärska leva samt utvecklas. Variationer inom DNA-sekvensen ger oss också olika attribut.

DNA samt RNA

I mitten på 1900-talet fastslog vetenskapsman för att detta är DNA vilket är ”ärftlighetens molekyl”. inom samt tillsammans med detta stora genombrottet tog den moderna molekylärbiologins era hastighet.

Det plats flera forskares jobb liksom ledde fram mot för att oss idag vet detaljerad hur DNA-molekylen är uppbyggd, hur den kopieras samt ärvs från föräldrar mot avkomma. Nyckelpersoner på baksidan upptäckten plats Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkins samt Rosalind Franklin. dem tre första belönades år 1962 tillsammans med en Nobelpris för sina insatser.

DNA byggs upp från dubbla strängar nukleinsyror

DNA är ett förkortning från engelskans deoxyribonucleic acid såsom på svenska översätts tillsammans deoxyribonukleinsyra.

DNA-molekylen består från två strängar från nukleinsyror såsom är tvinnade runt varandra. Strukturen påminner angående ett repstege samt kallas för ett dubbelspiral alternativt enstaka dubbelhelix.

De enskilda enheterna från nukleinsyran utgörs från nukleotider. varenda nukleotid består från enstaka sockergrupp (deoxyribos), ett fosfatgrupp samt ett kvävebas. Kvävebasen är kapabel artikel antingen adenin, tymin, cytosin alternativt guanin samt förkortas A, T, C, G. DNA-sekvensen ”skrivs” ofta tillsammans med dessa bokstäver.

Kvävebaserna sitter på dubbelspiralens insida samt nära liknelsen tillsammans repstegen utgör dem stegpinnarna. tillsammans med hjälp från vätebindningar kopplas enstaka kvävebas på en strängen ihop tillsammans enstaka kvävebas på den andra. Tillsammans bildar dem en baspar liksom stabiliserar läka dubbelspiralen. ett gen kunna bestå från allt ifrån några hundra mot miljoner baspar DNA-sekvens.

I en baspar (stegpinne) kopplas ständigt kvävebasen A tillsammans T, samt G tillsammans med C. ifall detta sitter en A på en strängen så sitter en T inom den andra, detta kallas för komplementär basparning. Denna förutbestämda basparning är enstaka förutsättning för för att DNA bör behärska kopieras. för att DNA förmå kopieras är inom sin tur enstaka förutsättning för för att den genetiska informationen bör behärska ärvas vidare mot nya celler samt individer.

RNA byggs upp från enstaka sträng nukleinsyra

RNA liknar DNA dock skiljer sig på tre sätt.

• RNA är enkelsträngat
• Nukleotiderna inom RNA äger sockermolekylen ribos istället för deoxyribos.
• Nukleotiderna inom RNA äger kvävebasen uracil (U) istället för tymin (T).

Det finns många typer från RNA inom cellen. Tre från dem är direkt inblandade när informationen inom ett gen används för för att tillverka en protein. dem förkortas mRNA, tRNA samt rRNA.

mRNA är enstaka kopia från DNA såsom tillverkas inom cellkärnan när ett gen läses från (transkription). Efter transkriptionen transporteras mRNA-molekylen ut ur cellkärnan mot ribosomerna där den används liksom köpcentrum nära proteintillverkningen. mRNA är ett förkortning från engelskans messenger RNA likt på svenska översätts tillsammans budbärar-RNA.

Ribosomerna byggs upp från proteinet samt rRNA, vilket är ett förkortning från ribosomalt RNA. Ribosomerna rör sig över mRNA-molekylen samt sätter samman aminosyror mot proteiner.

Aminosyrorna transporterats mot rätt ställe från tRNA, liksom är enstaka förkortning från transport-RNA.

Genomet (arvsmassan)

Ett genom är allt DNA vilket finns inom ett fängelse, inom enstaka individ. varenda celler liksom individen består från äger enstaka kopia från genomet (förutom röda blodkroppar). Hos ett eukaryot organism, alltså vilt, växter, svampar samt protister, är majoriteten från allt DNA uppdelat på kromosomer såsom finns inom cellkärnan.

En mindre sektion DNA finns inom mitokondrier samt kloroplaster liksom är två organeller inom eukaryota celler. Mitokondrier finns inom samtliga eukaryota celler medan kloroplaster bara finns inom växtceller. inom vissa definitioner från genomet inkluderas endast kärn-DNA.

Människor besitter 6,4 miljarder baspar

Om oss antar definitionen för att endast kromosomerna likt utgör vårt kärn-DNA räknas mot genomet, så äger oss människor ungefär 6,4 miljarder baspar inom våra somatiska celler.

Cellerna kallas för diploida eftersom kromosomerna finns inom dubbel uppsättning, enstaka liksom ärvts från vardera förälder. identisk sak gäller för dem flesta andra varelse tillsammans sexuell fortplantning. Två samt två bildar kromosomerna från våra föräldrar motsvarande kromosompar. detta innebär för att dem äger identisk struktur, storlek samt besitter identisk gener. Könskromosomerna X samt Y är en undantag, dem är ej motsvarande utan besitter olika gener.

Egentligen sitter kromosomerna ej ihop såsom en par förutom beneath replikationsfasen från cellcykeln, detta önskar säga detta ögonblick så allt DNA kopieras inför för att cellen bör dela sig.

Könscellerna hos oss människor samt andra vilt tillsammans med sexuell fortplantning är däremot haploida vilket betyder för att dem äger enstaka lätt uppsättning från kromosomer, alltså ett persons halva genom. När två könsceller smälter samman beneath befruktningen så bildas därför ett fräsch diploid fängelse såsom är början på en nytt liv.

Om ej könscellerna varit haploida så skulle antalet kromosomer samt genomets storlek fördubblas inom varenda fräsch generation, vilket inom regel ej är förenligt tillsammans med liv.

Organismer liksom ej besitter enstaka sexuell fortplantning, mot modell bakterier, besitter en cell med enkel uppsättning kromosomer genom. inom växtriket är olika former från polyploidi relativt vanligt, detta innebär för att detta är kapabel finnas tre alternativt fler uppsättningar motsvarande kromosomer inom cellkärnan.

Inom genomik studeras genom

I forskningsområdet genomik studeras samt sekvensbestäms bota genom. detta första genomet sekvensbestämdes redan 1976 samt tillhörde en litet RNA-virus. Genomet hos virus är litet samt består från endast några tusen baspar.

Det dröjde tills 1995 innan tekniken plats tillräckligt utvecklad för för att en större genom, enstaka bakteries, kunde sekvensbestämmas. nära ungefär identisk period sekvensbestämdes ett jästsvamp såsom blev detta första eukaryota genomet.

Arbetet tillsammans för att sekvensbestämma vår personlig arts genom leddes från Human Genome Organisation (HUGO). sidled tillsammans HUGO genomförde en privat företag, Celera Genomics, tillsammans med forskaren Craig Venter inom täten identisk imponerande prestation. Båda arbetena publicerades samtidigt inom november 2003 inom dem vetenskapliga tidskrifterna Science respektive Nature.

HUGO tog tretton år för att slutföra (mellan 1990-2003) samt kostade ungefär tre miljarder amerikanska dollar. detta plats heller ej helt avslutat år 2003, detta dröjde ytterligare 20 år, mot 2023, innan noggrann bota DNA-sekvensen fanns kartlagd.

Jämförande genomik

När läka människans genom sekvenserats kvarstod den stora frågan angående hur genomet fungerar. vilket göra samtliga gener? Hur samspelar de? När är dem aktiva? samt vad gör dem delar från genomet likt inte utgörs från gener?

För för att svara på frågorna behövde vetenskapsman något för att jämföra tillsammans samt fler genom sekvenserades. Först ut bland däggdjuren plats musens genom, år 2002, följt från tamhundens, 2005.

Med tre genom framför sig kunde vetenskapsman fastställa för att varenda tre arter besitter ungefär 20 000 proteinkodande gener såsom upptar 1 andel från all genomet. Sedan början på 2000-talet äger tusentals genom sekvenserats från olika arter.

Tidigare kallades icke-kodande DNA för ”skräp-DNA”. dock nära jämförelsen mellan dem tre arterna upptäckte vetenskapsman för att ett sektion från vårt icke-kodande fanns nästan identiskt tillsammans med DNA-sekvenser liksom också fanns hos mus samt hunddjur. detta skvallrar ifall för att dessa regioner inom genomet ej besitter förändrats beneath evolutionen eftersom dem styr biologiska funktioner liksom är viktiga inom varenda tre arter.

Stora delar från genomet styr geners aktivitet

De regioner tillsammans med icke-kodande DNA vilket bevarats beneath evolutionen besitter demonstrerat sig existera så kallade reglerande DNA-sekvenser likt styr genernas handling. När ett gen är energisk samt en protein bildas kallas detta för för att genen uttrycks.

Till reglerande DNA-sekvenser binder små proteiner liksom heter transkriptionsfaktorer samt styr när, samt hur många ett gen bör uttryckas. Skillnader inom genuttryck äger demonstrerat sig ligga ner på baksidan många från den variation oss ser mellan arter samt individer inom ett art.

Med HUGO-projektet lyckades vetenskapsman för att sekvensbestämma vårt genom. Projektet koda, likt på engelska står för Encyclopedia of DNA Elements, är en uppföljningsprojekt liksom startades tillsammans med avsikt för att också förstå vilket DNA-sekvenserna betyder.

I ett narrativ från koda vilket publicerades inom juli 2020, framkommer för att ungefär åtta andel från vårt genom utgörs från reglerelement, detta önskar säga DNA-sekvenser såsom transkriptionsfaktorer binder mot, samt på olika sätt styr geners handling. en från målen tillsammans ENCODE-projektet är också för att förstå vilka sjukdomar vilket utvecklas mot följd från störningar inom genuttryck.

Genomsekvensen från dem flesta arter såsom sekvenserats finns tillgängliga inom databaser. Tillgängligheten besitter varit enstaka låsöppnare mot stora upptäckter inom många forskningsområden, ej minimalt detta biomedicinska. inom öppna databaser finns också upplysning angående arters transkriptom samt proteom, likt är allt RNA, respektive varenda proteiner inom ett fängelse nära ett viss tidpunkt.

Genomets storlek är ej kopplat mot enstaka arts komplexitet

Hur många gener enstaka art besitter, alternativt hur stort genomet är, säger ingenting ifall ett arts komplexitet. enstaka rotfrukt äger mot modell nästan dubbelt så många gener likt oss människor samt enstaka gran äger sju gånger så många DNA.

Forskning besitter demonstrerat för att arter tillsammans många gener äger många så kallade pseudogener. detta är icke-fungerande duplikat från andra funktionella gener. Arter tillsammans många DNA äger demonstrerat sig äga långa upprepningar från DNA-sekvenser vilket ej besitter någon känd funktion annat än för att kopiera sig själv. dem kallas för retrotransposoner. Vissa arter, mot modell vete, besitter en stort genom mot följd från för att DNA-sekvenser så stora liksom bota kromosomer besitter duplicerats.

Ofta benämns en genoms storlek inom antal baspar. inom tabellen nedanför beskrivs storleken samt antalet gener hos några arter vars genom äger sekvensbestämts.

Kromosomer

Ett kännetecken för eukaryota organismer är för att majoriteten från individens DNA ligger skyddat inom cellkärnan. Där ligger detta virat runt proteiner, främst histoner. Tillsammans rullar DNA samt histoner ihop sig inom nukleosomer såsom bildar detta kromatin såsom bygger upp kromosomer.

Antalet kromosomer är olika inom könsceller samt kroppsceller

Ploiditet beskriver hur många uppsättningar kromosomer enstaka fängelse besitter. Könscellerna, detta önskar säga ägg samt spermier, hos dem flesta varelse tillsammans sexuell förökning är haploida. detta innebär för att dem besitter enstaka lätt uppsättning kromosomer (en från varje). När ett äggcell samt enstaka spermie smälter samman beneath befruktningen så bildas därför enstaka fräsch diploid fängelse tillsammans dubbel kromosomuppsättning (två från varje).

I den diploida cellen besitter ett uppsättning kromosomer ärvts från mamman samt ett från pappan. Somatiska celler hos vilt tillsammans med sexuell fortplantning är därför diploida eftersom dem besitter sitt ursprung inom den befruktade äggcellen. Vissa celler kommer senare beneath individens tillväxt för att dela dig genom meios samt forma nya haploida könsceller. ifall ej könscellerna varit haploida så skulle antalet kromosomer fördubblas inom varenda fräsch generation, vilket inom regel ej är förenligt tillsammans liv.

I växtriket är olika former från polyploidi vanligt, vilket innebär för att detta är kapabel finnas tre alternativt fler uppsättningar kromosomer inom cellkärnan. Prokaryota organismer, mot modell bakterier består från ett enda cell med enkel uppsättning kromosomer fängelse samt fortplantar sig asexuellt genom delning.

Olika arter äger olika antal kromosomer

Vi människor besitter 46 kromosomer såsom bildar 23 kromosompar inom somatiska celler. 23 kromosomer äger ärvts från vardera föräldern. Två samt två bildar kromosomerna från våra föräldrar en homologt kromosompar inom våra somatiska celler (förutom X samt Y vilket ej är homologa).

Andra arter besitter en annat antal kromosomer. mot modell äger hundar ungefär lika många gener vilket oss människor, dock fördelade på 78 kromosomer (39 kromosompar). enstaka häst besitter 64 kromosomer (32 kromosompar), ett bananfluga äger 16 (8 kromosompar) samt ett gran 24 (12 kromosompar).

Könskromosomer bestämmer detta biologiska könet

Hos oss människor bestämmer detta 23:e kromosomparet individens biologiska kön samt kallas därför könskromosomer, alternativt allosomer. samtliga dem andra 22 par kallas för autosomer.

Det finns två olika struktur för könskromosomer inom djurvärlden. detta struktur vilket människor samt dem flesta andra däggdjur besitter, baseras på X-, samt Y-kromosomer. ett kvinna besitter två X-kromosomer (XX) samt enstaka man äger ett X- samt ett Y-kromosom (XY). X kromosomen är många större samt innehåller fler gener än Y-kromosomen.

Hos fåglar, fjärilar samt enstaka sektion fiskar heter könskromosomerna Z samt W, samt detta är honorna såsom äger två olika (ZW) medan hanarna äger två från identisk (ZZ). Hos vissa djurarter, mot modell sköldpaddor, bestäms könet också från enstaka yttre faktor. inom fallet sköldpaddor är detta temperaturen runt detta befruktade ägget likt är avgörande, medan hos andra arter är kapabel detta existera hormonnivåer hos mamman.

Uppdaterad: 2024-09-09