DNS tiek uzskatīts par ģenētikas un evolūcijas bioloģijas svēto Grālu. Sarežģīta dzīve uz šīs planētas nav iedomājama bez DNS kā ģenētiskās informācijas nesēja.
Kas ir dna
DNS ir saīsinājums no "dezoksiribonukleīnskābes" vācu valodā Dezoksiribonukleīnskābe (DNS). Bioķīmiķiem šis apzīmējums jau saka vissvarīgākās lietas par viņu struktūru, taču parasti ir nepieciešami daži skaidrojoši vārdi.
DNS ir sarežģīta molekula, kas sastāv no diviem gandrīz identiskiem atsevišķiem virzieniem, kuros “gandrīz” ir slēpta ģenētiskās daudzveidības izcelsme. Katra virkne sastāv no stabilas dezoksiribozes fosforskābes ķēdes, kurai ir pievienotas dažādas organiskās bāzes. Abas šķipsnas ir savstarpēji saistītas dubultā spirālē un tādējādi veido DNS.
Bet tas vēl nav viss: ārkārtīgi gari DNS pavedieni sakārtojas lielā kopējā kompleksā, hromosomās, no kurām cilvēkiem visu ķermeņa šūnu kodolos ir 23 pāri. Šīs hromosomas satur kodētu DNS, visu ģenētisko informāciju (gēnus), kas katru dzīvo būtni padara par indivīdu.
Medicīnas un veselības funkcijas, uzdevumi un nozīme
Katrai šūnai organismā ir noteikts mērķis. Ko tas sastāv, var noteikt ar ribosomām, kas atrodas šūnas kodolā DNS nolasīt. Bet kā tieši darbojas šis pamata šūnu konstrukcijas komplekts?
Molekulārās DNS ģenētikas izpratnes atslēga ir konjugētos bāzes pāros adenīns, timīns, guanīns un citozīns. Tie ir saistīti ar DNS precīzi noteiktā secībā, līdzīgi kā šifrēts kods. DNS tiek pārveidota par līdzīgu mRNS, lai ribosoma varētu to šķērsot. Tas reģistrē kodu, kas piegādā ribosomu ar aminoskābju secību.
Ribosoma ražo atbilstošās aminoskābes un izmanto tās, lai veidotu raksturīgus proteīnus, kas galu galā nodrošina šūnu funkcionalitāti. Tas ir tas, kā abstraktā DNS kļūst par taustāmiem šūnu celtniecības blokiem. Katra cilvēka šūna var izdzīvot tikai ierobežotu laiku, tāpēc šūnām un kopā ar tām DNS jāpavairās. Līdzīgi kā baktērijas, tas notiek caur šūnu dalīšanos. DNS tiek sadalīta vienās daļās ar helikāzes palīdzību. Pēc atdalīšanas šis ferments izmanto abas virknes kā atsevišķas matricas un no jauna izveido trūkstošo pretējo virkni tā, lai tiktu izveidotas divas identiskas DNS molekulu ķēdes.
Divas šādas ekstrapolācijas parāda, cik neiedomājami milzīgs ir DNS informācijas blīvums: Vienam gramam DNS datu apjoms ir 700 terabaiti. Lai atjaunotu visus cilvēkus uz zemes, tējkarotei ir jābūt tikai 0,3% piepildītai ar DNS. Un, ja jūs vēlētos sasaistīt visu viena cilvēka DNS, jums 500 reizes jābrauc uz sauli un atpakaļ.
Slimības, kaites un traucējumi
DNS gadu gaitā ir pakļauts dažādiem traucējumiem. Tās svārstās no šūnām mainošu vielu, piemēram, sadedzinātas gaļas vai tabakas, uzņemšanas līdz pat ārkārtas karstumam un UV starojumam. Visbeidzot, DNS izmaiņas var notikt arī nepareizu metabolisma procesu rezultātā.
Pastāv dažādi bioķīmiskie remonta un šķirošanas mehānismi, lai vērtīgā informācija tiktu saglabāta šūnas dzīves laikā. Bet šad un tad, īpaši ar vecumu, šūnu atjaunošanās var neizdoties un DNS var tikt mainīta. Atsevišķas bāzes var apmainīt vai noņemt, veselas zonas nav salasāmas, dzīsla ir sagriezta uz pusēm, īsi sakot: ģenētiskais kods tagad ir nepareizs. Ja šūna joprojām spēj sadalīties, bojāta šūna laika gaitā var izraisīt slimu šūnu uzkrāšanos.
Ja šādas DNS mutācijas joprojām ir skaidri vēlamas evolūcijas teorijas izpratnē, tās parasti nozīmē vēža diagnozi visos tā aspektos konkrētajam pacientam. Bet sirpjveida šūnu anēmija, albīnisms, cistiskā fibroze vai hemofilija papildus iedzimtībai var attīstīties arī ar DNS mutācijām. Daži vīrusu veidi pārstāv īpaši izsmalcinātu dzīves veidu, kurā tiek izmantotas svešas DNS.
Viņi paši nevar vairoties un šim nolūkam iefiltrējas citās šūnās. Tajos tie aizvieto DNS ar savu, un tādējādi saimnieka šūna tos reproducē patogēnā formā. Var izraisīt bīstamas vīrusu slimības un pat nāvi.
