Vă explicăm ce este ADN-ul și de ce este esențial pentru viață. Structura, replicarea ADN-ului și diferențele dintre ADN și ARN.
ADN-ul are și o formă de dublă helix, încolăcit pe el însuși.Ce este ADN-ul?
ADN-ul sau acidul dezoxiribonucleic este a polimer esential pentru viaţă, găsit în interiorul tuturor celule al fiinte vii iar în interiorul celor mai multe virus. Este o proteină complexă, lungă, în interiorul căreia este stocată toată informația genetică a individului, adică instrucțiunile pentru sinteza tuturor proteine care alcătuiesc organismul său: s-ar putea spune că conţine instrucţiunile moleculare pentru asamblarea unei fiinţe vii.
Cele mai mici unități de astfel de informații genetice sunt numite genele și constau dintr-o secvență specifică de nucleotide care alcătuiesc ADN-ul și, de asemenea, permit transmiterea lor ereditară, ceva vital pentru evoluția vieții. De asemenea, în acestea structurilor sunt cuprinse și informații despre cum și când ar trebui să aibă loc sinteza componentelor de bază ale celulelor.
ADN-ul este conținut în celule, fie dispersat în întreaga lor citoplasmă (în cazul organismelor procariote: bacterii şi archaea) şi sau în cadrul nucleul celular (În cazul în care eucariote: etaje, animalelor, ciuperci). Pentru decodarea și utilizarea sa ca șablon este necesară intervenția ARN-ului sau a acidului ribonucleic, care citește structura și o folosește ca șablon, într-un proces numit transcripție/traducere.
Trebuie spus ca ADN-ul fiecarui individ este unic si diferit, produsul combinarii codurilor genetice ale parintilor lor intr-un proces care are loc la intamplare. Aceasta, desigur, în organismele de reproducere sexuală, în care fiecare progenitor contribuie cu jumătate din genomul său la formarea unui nou individ. În cazul în care organisme unicelulare de reproducere asexuată, cel moleculă a ADN-ului se reproduce într-un proces numit replicare.
Conținutul genetic al ADN-ului este extrem de valoros pentru viață și, în ciuda acestui fapt, este posibil ca acesta să sufere daune din cauza contactului cu agenți mutageni: radiații ionizante, anumite elemente chimice sau chiar unele medicamente (ca în cazul chimioterapiei), ceea ce ar duce la erori de transcripție în timpul sintezei celulare. Acest lucru poate duce la boli și moarte a individului, sau și la transmiterea ereditară a structurilor defecte, dând naștere descendenților cu defecte congenitale.
Structura ADN-ului
Molecula de ADN este un șir lung de unități numite nucleotide, care la rândul lor constau dintr-o moleculă de zahăr (în acest caz dezoxiriboză: C5H10O4), o bază azotată (care poate fi adenină, guanină, citozină sau timină) și un grup fosfat care servește ca legătură între nucleotide. Prin urmare, fiecare nucleotidă se distinge de celelalte în baza azotată pe care o posedă și că toate împreună formează un lanț numit secvență de ADN și care poate fi transcris folosind inițiala fiecărei baze, de exemplu: ACTAGTCAGT...
ADN-ul are, de asemenea, o formă de dublă helix, încolăcit pe sine în trei modele diferite (numite A, B și Z), în funcție de secvența sa, numărul de baze și funcția specifică. Această structură este produsă datorită unirii a două catene de nucleotide prin intermediul legăturilor de hidrogen.
Replicarea ADN-ului
Replicarea este procesul prin care o moleculă de ADN generează două identice cu ea însăși și este cheia în reproducerea celulară, deoarece toate celulele corpului trebuie să aibă exact același genom (ca și în organismele cu reproducere asexuată, care sunt practic clone unele ale altora).
Procesul constă în separarea celor două catene de ADN, fiecare dintre acestea va funcționa ca un șablon pentru a sintetiza un nou partener. Dacă totul merge bine, în final vor fi două molecule identice ale ADN-ului original, ambele într-o dublă helix. Prin urmare, replicarea este cheia moştenire.
Se presupun trei tipuri de replicare a ADN-ului:
- Semiconservator. După cum este descris mai sus, firele se separă și din fiecare dintre cele vechi este sintetizată una nouă.
- Conservator. Ar avea loc dacă cele două catene vechi, după ce au servit drept șablon, s-ar întoarce împreună cu vechiul lor partener și, în final, ar exista o moleculă de ADN cu totul nouă, alături de cea veche care va fi reconstituită.
- Dispersiv. S-ar întâmpla dacă elicele rezultate ar fi formate din fragmente din vechiul și noul ADN.
Diferențele dintre ADN și ARN
ADN-ul și ARN sunt lanțuri de nucleotide asemănătoare, dar se deosebesc, după cum indică și numele, prin tipul de zahăr prezent în structura lor: dezoxiriboză și, respectiv, riboză.
În plus, ARN-ul este de aproape patru ori mai mare decât ADN-ul și este alcătuit dintr-o singură helix, mai degrabă decât două. Această distincție este, de asemenea, funcțională, evident, deoarece ADN-ul conține șablonul genetic și ARN-ul este responsabil de executarea sau transportul acestuia.