Imazhi> Acidi DeoksiriboNukleik (ADN) Fletë faktesh. Kredi nga Nation Human Genome Research Institute
Nga: Nation Human Genome Research Institute: Deoxyribonucleic Acid (DNA) Fact Sheet1
Acidi dezoksiribonukleik (ADN) është një molekulë që përmban udhëzimet biologjike që e bëjnë çdo specie unike. ADN-ja, së bashku me udhëzimet që përmban, kalon nga organizmat e rritur tek pasardhësit e tyre gjatë riprodhimit.
Ku gjendet ADN-ja?
Në organizmat e quajtur eukaryotes, ADN-ja gjendet brenda një zone të veçantë të qelizës që quhet bërthama. Duke qenë se qeliza është shumë e vogël dhe për shkak se organizmat kanë shumë molekula ADN-je për qelizë, çdo molekulë ADN-je duhet të paketohet fort. Kjo formë e paketuar e ADN-së quhet kromozom.
Gjatë përsëritjes së ADN-së, ADN-ja zhbëhet në mënyrë që të kopjohet. Në raste të tjera në ciklin qelizor, ADN-ja gjithashtu shpartallohet në mënyrë që udhëzimet e saj të përdoren për të bërë proteina dhe për procese të tjera biologjike. Por gjatë ndarjes së qelizave, ADN-ja është në formën e saj kompakte kromozomike për të bërë të mundur transferimin në qeliza të reja.
Studiuesit i referohen ADN-së që gjendet në bërthamën e qelizës si ADN bërthamore. Kompleti i ADN-së bërthamore të një organizmi quhet gjenomi i tij.
Përveç ADN-së që ndodhet në bërthamë, njerëzit dhe organizmat e tjerë kompleksë kanë edhe një sasi të vogël ADN-je në strukturat qelizore të njohura si mitochondria. Mitochondria gjeneron energjinë që qeliza ka nevojë për të funksionuar siç duhet.
Në riprodhimin seksual, organizmat trashëgojnë gjysmën e ADN-së së tyre bërthamore nga prindi mashkull dhe gjysmën nga prindi femër. Megjithatë, organizmat trashëgojnë të gjithë ADN-në e tyre mitokondriale nga prindi femër. Kjo ndodh sepse vetëm qelizat vezë, dhe jo qelizat spermatozoide, mbajnë mitokondrinë e tyre gjatë fekondimit.
Nga çfarë është bërë ADN-ja? ADN-ja është bërë nga blloqe ndërtimi kimike të quajtura nukleotide. Këto blloqe ndërtimi janë bërë nga tre pjesë: një grup fosfati, një grup sheqeri dhe një nga katër llojet e bazave të azotit. Për të formuar një fije ADN-je, nukleotidet lidhen me zinxhirë, me grupet e fosfatit dhe sheqerit që alternohen.
Katër llojet e bazave të azotit që gjenden në nukleotide janë: adenine (A), thymine (T), guanine (G) dhe cytosine (C). Rendi, ose sekuenca, e këtyre bazave përcakton se çfarë udhëzimesh biologjike janë të përmbajtura në një brin ADN-je. Për shembull, sekuenca ATCGTT mund të udhëzojë për sytë blu, ndërsa ATCGCT mund të udhëzojë për ngjyrë kafe.
Libri i plotë i udhëzimeve të ADN-së, ose gjenomi, për një njeri përmban rreth 3 miliardë baza dhe rreth 20.000 gjene në 23 çifte kromozomesh.
Çfarë bën ADN-ja?
ADN-ja përmban udhëzimet e nevojshme që një organizëm të zhvillohet, të mbijetojë dhe të riprodhohet. Për të kryer këto funksione, sekuencat e ADN-së duhet të shndërrohen në mesazhe që mund të përdoren për të prodhuar proteina, të cilat janë molekulat komplekse që bëjnë pjesën më të madhe të punës në trupin tonë.
Çdo sekuencë ADN-je që përmban udhëzime për të bërë një proteinë njihet si një gjen. Madhësia e një gjeni mund të ndryshojë shumë, duke filluar nga rreth 1.000 baza deri në 1 milion baza tek njerëzit. Gjenet përbëjnë vetëm rreth 1 për qind të sekuencës së ADN-së. Sekuencat e ADN-së jashtë këtij 1 për qind janë përfshirë në rregullimin kur, si dhe sa proteina është bërë.
Si përdoren sekuencat e ADN-së për të bërë proteina?
Udhëzimet e ADN-së përdoren për të bërë proteina në një proces me dy hapa. Së pari, enzimat e lexojnë informacionin në një molekulë ADN-je dhe e transkriptojnë atë në një molekulë ndërmjetëse të quajtur acidi ribonukleik messenger, ose ARNM.
Më pas, informacioni që përmban molekula e ARNM-së përkthehet në “gjuhën” e aminoacideve, të cilat janë blloqet ndërtuese të proteinave. Kjo gjuhë i tregon makinerisë së prodhimit të proteinave të qelizës rendin e saktë në të cilin të lidhen aminoacidet për të prodhuar një proteinë specifike. Kjo është një detyrë e madhe sepse ekzistojnë 20 lloje aminoacidesh, të cilat mund të vendosen në shumë rende të ndryshme për të formuar një shumëllojshmëri të gjerë proteinash.
Kush e zbuloi ADN-në?
Biokimisti zviceran Frederich Miescher vëzhgoi për herë të parë ADN-në në fund të viteve 1800. Por gati një shekull kaloi nga ky zbulim derisa studiuesit zbërthyen strukturën e molekulës së ADN-së dhe kuptuan rëndësinë e saj qendrore për biologjinë.
Për shumë vjet, shkencëtarët debatuan se cila molekulë mbante udhëzimet biologjike të jetës. Shumica mendonin se ADN-ja ishte një molekulë tepër e thjeshtë për të luajtur një rol kaq kritik. Në vend të kësaj, ata argumentuan se proteinat kishin më shumë gjasa të kryenin këtë funksion jetësor për shkak të kompleksitetit të tyre më të madh dhe shumëllojshmërisë më të gjerë të formave.
Rëndësia e ADN-së u bë e qartë në vitin 1953 falë punës së James Watson*, Francis Crick, Maurice Wilkins dhe Rosalind Franklin. Duke studiuar modelet e difraksionit të rrezeve X dhe modelet e ndërtimit, shkencëtarët zbuluan strukturën e dyfishtë helikë të ADN – së – një strukturë që i jep mundësi të transportojë informacionin biologjik nga një brez në tjetrin.
* James Watson ishte drejtori i parë i NHGRI dhe shfaqet këtu si pjesë e koleksionit tonë të historisë. Pavarësisht arritjeve të tij shkencore, karriera e Dr. Watson u shënua edhe nga një numër komentesh fyese dhe shkencërisht të gabuara rreth bindjeve të tij mbi racën, kombësitë, homoseksualitetin, gjininë dhe tema të tjera shoqërore. Opinionet e Dr. Watson mbi këto tema janë të pambështetura nga shkenca dhe janë kundër misionit dhe vlerave të NHGRI.
Çfarë është helika e dyfishtë e ADN-së?
Shkencëtari përdor termin “helikë e dyfishtë” për të përshkruar strukturën kimike gjarpëruese dhe me dy brinja të ADN-së. Kjo formë – e cila ngjan shumë me një shkallë të shtrembëruar – i jep ADN-së fuqinë për të kaluar përgjatë udhëzimeve biologjike me një saktësi të madhe.
Për të kuptuar helikën e dyfishtë të ADN-së nga pikëpamja kimike, përfytyroni anët e shkallës si fije të grupeve të alternuara të sheqerit dhe fosfatit – brinja që shkojnë në drejtime të kundërta. Çdo “rung” i shkallës përbëhet nga dy baza azoti, të shoqëruara së bashku nga lidhje hidrogjeni. Për shkak të natyrës shumë specifike të këtij lloji të çiftëzimit kimik, baza A çiftëzohet gjithmonë me bazën T, dhe po ashtu C me G. Pra, nëse e dini sekuencën e bazave në një brin të një heliksi të dyfishtë ADN-je, është një çështje e thjeshtë të kuptojmë sekuencën e bazave në brin tjetër.
Struktura unike e ADN-së i jep mundësi molekulës të kopjojë veten gjatë ndarjes së qelizave. Kur një qelizë përgatitet të ndahet, helika e ADN-së ndahet në mes dhe bëhet dy fije të vetme. Këto fije të vetme shërbejnë si modele për ndërtimin e dy molekulave të reja të ADN-së me dy fije – secila një kopje e molekulës origjinale të ADN-së. Në këtë proces, një bazë A shtohet kudo që ka një T, një C ku ka një G, e kështu me radhë derisa të gjitha bazat të kenë edhe një herë partnerë. Përveç kësaj, kur proteinat janë duke u bërë, helika e dyfishtë zhbëhet për të lejuar një brin të vetëm të ADN-së të shërbejë si një model. Ky brin model pastaj transkriptohet në ARNM, e cila është një molekulë që përcjell udhëzime jetësore në makineritë e prodhimit të proteinave të qelizës.
–
Referenca
