DNA peetakse nii geneetika kui evolutsioonibioloogia pühaks graaliks. Keeruline elu sellel planeedil pole mõeldav ilma DNAta kui geneetilise teabe kandjana.
Mis on dna
DNA on saksa keeles lühend "desoksüribonukleiinhappest" Deoksüribonukleiinhape (DNA). Biokeemikute jaoks ütleb see nimetus juba nende struktuuri kõige olulisemad asjad, kuid tavaliselt on vaja paar selgitavat sõna.
DNA on keeruline molekul, mis koosneb kahest peaaegu identsest ahelast ja just selles “peaaegu” peidetakse geneetilise mitmekesisuse päritolu. Iga ahel koosneb stabiilsest desoksüriboosi fosforhappe ahelast, mille külge on kinnitatud erinevad orgaanilised alused. Mõlemad ahelad on põimitud topeltheeliksiga ja moodustavad seega DNA.
Kuid see pole veel kõik: äärmiselt pikad DNA-niidid on organiseeritud suureks üldkompleksiks, kromosoomideks, millest inimestel on 23 kehapaari kõigi keharakkude tuumades. Need kromosoomid sisaldavad DNA-sse kodeeritud kogu geneetilist teavet (geene), mis muudavad iga elava olemise indiviidiks.
Meditsiini- ja tervisefunktsioonid, ülesanded ja tähendused
Igal rakul on organismis konkreetne eesmärk. Millest see koosneb, saab kindlaks teha rakutuumas asuvate ribosoomide abil DNA loe läbi. Kuid kuidas see põhiline rakukonstruktsiooni komplekt töötab?
Molekulaarse DNA geneetika mõistmise võti peitub konjugeeritud aluspaarides adeniin, tümiin, guaniin ja tsütosiin. Need on ühendatud DNA-ga täpselt määratletud järjestuses, sarnaselt krüptitud koodiga. DNA muundatakse sarnaseks mRNA-ks, nii et ribosoom saaks sellest läbi liikuda. See registreerib aminohapete järjestusega ribosoomi varustava koodi.
Ribosoom toodab vastavad aminohapped ja kasutab neid iseloomulike valkude moodustamiseks, mis võimaldavad lõpuks raku funktsionaalsust. Nii saab abstraktsest DNA-st käegakatsutavad raku ehitusplokid. Iga inimese rakk suudab ellu jääda vaid piiratud aja jooksul, nii et rakud ja koos nendega peab DNA paljunema. Sarnaselt bakteritele toimub see rakkude jagunemise kaudu. DNA jaotatakse helikaasi abil üksikuteks ahelateks. Pärast eraldamist kasutab see ensüüm mõlemat ahelat eraldi maatriksitena ja loob puuduva vastassuuna ahela uuesti nii, et tekivad kaks identset DNA molekuli ahelat.
Kaks järgmist ekstrapolatsiooni näitavad, kui kujuteldamatult tohutu on DNA teabe tihedus: Ühe grammi DNA andmemaht on 700 terabaiti. Kõigi maapealsete inimeste taasloomiseks on vaja, et teelusikatäis oleks ainult 0,3% ulatuses täidetud DNA-ga. Ja kui tahaksite kogu inimese DNA kokku ühendada, siis peaksite sõitma päikese kätte ja tagasi 500 korda.
Haigused, tervisehäired ja häired
DNA on aastate jooksul kokku puutunud mitmesuguste häiretega. Need varieeruvad alates rakkude muutumist soodustavate ainete, näiteks põletatud liha või tubaka tarbimisest kuni äärmise kuumuse ja ultraviolettkiirguseni. Ja last but not least, DNA muutused võivad toimuda ka valeste metaboolsete protsesside kaudu.
On olemas mitmesugused biokeemilised parandamis- ja sortimismehhanismid, nii et väärtuslikku teavet säilitatakse kogu raku eluea jooksul. Kuid aeg-ajalt, eriti vanusega, võib rakkude regenereerimine ebaõnnestuda ja DNA-d saab muuta. Üksikuid aluseid saab vahetada või eemaldada, terved alad on loetamatud, ahel on pooleks lõigatud: geneetiline kood on nüüd vale. Kui rakk suudab ikkagi jaguneda, võib defektne rakk aja jooksul põhjustada haigete rakkude kuhjumist.
Kui selliseid DNA mutatsioone on evolutsiooniteooria mõttes sõnaselgelt soovitav, siis tähendavad need konkreetsele patsiendile tavaliselt vähktõve diagnoosimist kõigis selle aspektides. Kuid sirprakuline aneemia, albinism, tsüstiline fibroos või hemofiilia võivad lisaks pärilikkusele areneda ka DNA mutatsioonide kaudu. Teatud tüüpi viirused esindavad eriti rafineeritud eluvormi, milles kasutatakse võõrast DNA-d.
Nad ei saa iseseisvalt paljuneda ja sel eesmärgil imbuvad teised rakud. Nendes asendavad nad DNA omaga ja peremeesrakk reprodutseerib neid patogeensel kujul. Selle tagajärjeks võivad olla ohtlikud viirushaigused ja isegi surm.
