เนื้อหา
ตั้งแต่เจมส์วัตสันและฟรานซิสคริคเปิดเผยโครงสร้างของดีเอ็นเอมันจึงได้รับการยอมรับว่าเป็นโมเลกุลของพันธุกรรม ก่อนการค้นพบของพวกเขาชุมชนวิทยาศาสตร์ยังคงมีข้อกังขาว่า DNA ขึ้นอยู่กับงานเพราะบทบาทของ DNA นั้นมีสี่เท่าและดูเหมือนง่ายเกินไปที่จะทำหน้าที่สี่อย่างที่จำเป็นต่อโมเลกุล: การจำลองการเข้ารหัสการจัดการเซลล์และความสามารถในการกลายพันธุ์ .
โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของ DNA ช่วยให้สามารถทำหน้าที่เหล่านี้ได้ทั้งหมด
หน่วยการสร้างของ DNA
DNA นั้นสั้นสำหรับกรดดีออกซีบอยนิวคลีอิก มันประกอบด้วยสี่ฐานไนโตรเจนย่อ A, C, G และ T ฐานเหล่านั้นในรูปแบบสองเส้นและผูกเข้าด้วยกันในรูปแบบเกลียวคู่
A เสมอกับ T ในหนึ่งสาระและ C เสมอผูกกับ G ในอื่น ๆ ซึ่งเรียกว่ากฎการจับคู่ฐานเสริม
การทำซ้ำ
จุดประสงค์หนึ่งของ DNA คือการทำซ้ำ ซึ่งหมายความว่าดีเอ็นเอของสายการผลิตจะทำสำเนาของตัวเอง มันเกิดขึ้นระหว่างการแบ่งเซลล์และเป็นวิธีที่ DNA ถ่ายทอดลักษณะที่สืบทอดไปยังเซลล์ชุดต่อไป
ในระหว่างการจำลองดีเอ็นเอเกลียวคู่คลายตัวเองเพื่อสร้างสองเส้นเดี่ยว เมื่อแยกดีเอ็นเอสองเส้นและสร้างเส้นใหม่สำเร็จมันจะใช้รูปแบบของเส้นที่มีอยู่เพื่อสร้างสำเนาที่แน่นอน
บางครั้งด้วยเหตุผลหลายประการการจำลองแบบไม่ได้สร้างสำเนาที่แน่นอน สิ่งนี้เรียกว่าการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอ การกลายพันธุ์มีความสำคัญต่อการวิวัฒนาการเนื่องจากพวกมันอนุญาตให้สิ่งมีชีวิตพัฒนาการดัดแปลงที่สามารถช่วยให้พวกมันมีชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง
อย่างไรก็ตามการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอในมนุษย์ยังสามารถนำไปสู่ผู้ปกครองโดยไม่รู้ตัวผ่านเงื่อนไขทางพันธุกรรมบางอย่างให้กับเด็กของพวกเขารวมทั้งโรคปอดเรื้อรัง, โรค Tay-Sachs และโรคโลหิตจางเซลล์เคียว
การเข้ารหัส
การเข้ารหัสเป็นหน้าที่ของ DNA อีกอย่างหนึ่ง งานของแต่ละเซลล์นั้นทำโดยโปรตีนดังนั้นหนึ่งในบทบาทของ DNA คือการสร้างโปรตีนที่เหมาะสมสำหรับทุกเซลล์ DNA เติมเต็มบทบาทนี้โดยบรรจุส่วนที่เป็นสามฐาน - เรียกว่า codons ซึ่งควบคุมการก่อตัวของโปรตีน
ใน DNA ที่ทอดตัวยาวแต่ละ codon จะมีข้อมูลที่นำการรวมตัวของกรดอะมิโนหนึ่งตัวเข้าสู่โปรตีน โคดอนที่แตกต่างกันนั้นสอดคล้องกับการประกอบของกรดอะมิโนตัวอื่นบนโปรตีนดังนั้นส่วนทั้งหมดของ DNA ที่มีลำดับเบสที่กำหนดจะสร้างโปรตีนเฉพาะ
การจัดการโทรศัพท์มือถือ
ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เซลล์ที่ได้รับการปฏิสนธิเพียงเซลล์เดียวไซโกเทตแบ่งและทำซ้ำหลาย ๆ ครั้งเพื่อให้สิ่งมีชีวิตทั้งมวล แต่ละเซลล์มีสารพันธุกรรมที่เหมือนกันทุกประการ แต่เซลล์ที่แตกต่างกันพัฒนาขึ้นในแฟชั่นที่แตกต่างกัน
นั่นคือในกระบวนการที่เรียกว่าการสร้างความแตกต่างของเซลล์บางเซลล์สร้างโปรตีนที่เหมาะสมเพื่อให้กลายเป็นเซลล์ตับและเซลล์อื่น ๆ กลายเป็นเซลล์ผิวหนังเซลล์อื่น ๆ ในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้เซลล์จะต้องเปลี่ยนวิธีการทำงานของมันเมื่อสภาพมีการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นเซลล์ในกระเพาะอาหารของคุณจะต้องผลิตฮอร์โมนและเอนไซม์ที่ย่อยได้มากขึ้นเมื่อมีอาหาร
DNA ทำสิ่งนี้ผ่านสัญญาณที่เปิดและปิดการผลิตโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหาร สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อเซลล์มีความแตกต่างสัญญาณส่งสัญญาณให้ระดับโปรตีนที่เหมาะสมในการผลิตเซลล์ที่เหมาะสม
ความสามารถในการกลายพันธุ์
วิวัฒนาการคือการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเมื่อมีการสร้างสิ่งมีชีวิตในรุ่น วิวัฒนาการเกิดขึ้นในเครื่องชั่งขนาดเล็กภายในสิ่งมีชีวิต - เช่นการเปลี่ยนแปลงของผิวหนังหรือสีผมในมนุษย์ - และบนเครื่องชั่งขนาดใหญ่ - เช่นการสร้างสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายบนโลกจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวยุคแรก
สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากโมเลกุลทางพันธุกรรมสามารถเปลี่ยนแปลงได้สามารถกลายพันธุ์ได้ ในขณะที่ DNA จำลองแบบเพื่อสร้างเซลล์ไข่และอสุจิการเปลี่ยนแปลงอาจคืบคลานไปหลายระดับ
วิธีหนึ่งคือผ่านการเปลี่ยนแปลงจุดเดียวที่เพิ่มลบหรือเปลี่ยนลำดับที่มีอยู่ การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลดีเอ็นเอข้ามกันและกันสลับการจัดเรียงของยีนใน DNA ทั้งสองเส้นที่ตัดกัน