Vilka grundämnen ingår i nukleinsyror

Allt liv på jorden är relaterat till gener uppbyggt på identisk sätt. DNA ser ut samt fungerar likadant hos samtliga organismer. detta vilket gör enstaka art alternativt ett individ olik andra är framför allt vilka gener samt genvarianter likt finns, samt hur samt när generna uttrycks.

I DNA lagras data angående hur proteiner bör tillverkas. Proteiner styr cellens funktioner samt tillsammans bygger miljarder celler upp enstaka organism. DNA är därför själva fundamentet för för att oss samt samtliga andra organismer bör behärska leva samt utvecklas. Variationer inom DNA-sekvensen ger oss också olika attribut.

DNA samt RNA

I mitten på 1900-talet fastslog vetenskapsman för att detta är DNA likt är ”ärftlighetens molekyl”. inom samt tillsammans med detta stora genombrottet tog den moderna molekylärbiologins era hastighet.

Det plats flera forskares jobb vilket ledde fram mot för att oss idag vet precist hur DNA-molekylen är uppbyggd, hur den kopieras samt ärvs från föräldrar mot avkomma.

Nyckelpersoner på baksidan upptäckten plats Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkins samt Rosalind Franklin. dem tre första belönades år 1962 tillsammans med en Nobelpris för sina insatser.

DNA byggs upp från dubbla strängar nukleinsyror

DNA är ett förkortning från engelskans deoxyribonucleic acid liksom på svenska översätts tillsammans deoxyribonukleinsyra.

DNA-molekylen består från två strängar från nukleinsyror vilket är tvinnade runt varandra. Strukturen påminner ifall enstaka repstege samt kallas för enstaka dubbelspiral alternativt ett dubbelhelix.

De enskilda enheterna från nukleinsyran utgörs från nukleotider. varenda nukleotid består från enstaka sockergrupp (deoxyribos), ett fosfatgrupp samt ett kvävebas.

Kvävebasen förmå existera antingen adenin, tymin, cytosin alternativt guanin samt förkortas A, T, C, G. DNA-sekvensen ”skrivs” ofta tillsammans dessa bokstäver.

Kvävebaserna sitter på dubbelspiralens insida samt nära liknelsen tillsammans repstegen utgör dem stegpinnarna.

Det finns två grundtyper, ribonukleinsyra (RNA) och deoxiribonukleinsyra (DNA), vilka båda består av nukleotider (nukleosidfosfater sammanlänkade med fosfatbryggor)

tillsammans hjälp från vätebindningar kopplas ett kvävebas på en strängen ihop tillsammans med ett kvävebas på den andra. Tillsammans bildar dem en baspar liksom stabiliserar bota dubbelspiralen. enstaka gen kunna bestå från allt ifrån några hundra mot miljoner baspar DNA-sekvens.

I en baspar (stegpinne) kopplas ständigt kvävebasen A tillsammans T, samt G tillsammans med C.

ifall detta sitter en A på en strängen så sitter en T inom den andra, detta kallas för komplementär basparning. Denna förutbestämda basparning är ett förutsättning för för att DNA bör behärska kopieras. för att DNA förmå kopieras är inom sin tur enstaka förutsättning för för att den genetiska informationen bör behärska ärvas vidare mot nya celler samt individer.

RNA byggs upp från enstaka sträng nukleinsyra

RNA liknar DNA dock skiljer sig på tre sätt.

• RNA är enkelsträngat
• Nukleotiderna inom RNA äger sockermolekylen ribos istället för deoxyribos.
• Nukleotiderna inom RNA äger kvävebasen uracil (U) istället för tymin (T).

Det finns många typer från RNA inom cellen. Tre från dem är direkt inblandade när informationen inom enstaka gen används för för att tillverka en protein.

dem förkortas mRNA, tRNA samt rRNA.

mRNA är enstaka kopia från DNA liksom tillverkas inom cellkärnan när enstaka gen läses från (transkription). Efter transkriptionen transporteras mRNA-molekylen ut ur cellkärnan mot ribosomerna där den används liksom köpcentrum nära proteintillverkningen. mRNA är ett förkortning från engelskans messenger RNA likt på svenska översätts tillsammans med budbärar-RNA.

Ribosomerna byggs upp från proteinet samt rRNA, vilket är ett förkortning från ribosomalt RNA. Ribosomerna rör sig över mRNA-molekylen samt sätter samman aminosyror mot proteiner.

Vid mitos är det kromatiderna som delas, till skillnad från meios där kromosomparen separerad

Aminosyrorna transporterats mot rätt lokal från tRNA, liksom är enstaka förkortning från transport-RNA.

Genomet (arvsmassan)

Ett genom är allt DNA såsom finns inom ett fängelse, inom ett individ. varenda celler likt individen består från äger ett kopia från genomet (förutom röda blodkroppar).

Hos enstaka eukaryot organism, alltså varelse, växter, svampar samt protister, är majoriteten från allt DNA uppdelat på kromosomer såsom finns inom cellkärnan.

En mindre sektion DNA finns inom mitokondrier samt kloroplaster likt är två organeller inom eukaryota celler. Mitokondrier finns inom samtliga eukaryota celler medan kloroplaster bara finns inom växtceller.

inom vissa definitioner från genomet inkluderas endast kärn-DNA.

Människor besitter 6,4 miljarder baspar

Om oss antar definitionen för att endast kromosomerna vilket utgör vårt kärn-DNA räknas mot genomet, så besitter oss människor ungefär 6,4 miljarder baspar inom våra somatiska celler.

Cellerna kallas för diploida eftersom kromosomerna finns inom dubbel uppsättning, enstaka vilket ärvts från vardera förälder. identisk sak gäller för dem flesta andra vilt tillsammans sexuell fortplantning. Två samt två bildar kromosomerna från våra föräldrar motsvarande kromosompar.

detta innebär för att dem besitter identisk form eller gestalt, storlek samt äger identisk gener. Könskromosomerna X samt Y är en undantag, dem är ej motsvarande utan äger olika gener.

Egentligen sitter kromosomerna ej ihop såsom en par förutom beneath replikationsfasen från cellcykeln, detta önskar säga detta ögonblick så allt DNA kopieras inför för att cellen bör dela sig.

Könscellerna hos oss människor samt andra vilt tillsammans sexuell fortplantning är däremot haploida vilket betyder för att dem besitter ett lätt uppsättning från kromosomer, alltså ett persons halva genom. När två könsceller smälter samman beneath befruktningen så bildas därför ett fräsch diploid fängelse vilket är början på en nytt liv.

Om ej könscellerna varit haploida så skulle antalet kromosomer samt genomets storlek fördubblas inom varenda fräsch generation, vilket inom regel ej är förenligt tillsammans med liv.

Organismer såsom ej äger ett sexuell fortplantning, mot modell bakterier, besitter en cell med enkel uppsättning kromosomer genom.

inom växtriket är olika former från polyploidi relativt vanligt, detta innebär för att detta förmå finnas tre alternativt fler uppsättningar motsvarande kromosomer inom cellkärnan.

Inom genomik studeras genom

I forskningsområdet genomik studeras samt sekvensbestäms bota genom. detta första genomet sekvensbestämdes redan 1976 samt tillhörde en litet RNA-virus.

Genomet hos virus är litet samt består från endast några tusen baspar.

Det dröjde tills 1995 innan tekniken fanns tillräckligt utvecklad för för att en större genom, ett bakteries, kunde sekvensbestämmas. nära ungefär identisk period sekvensbestämdes ett jästsvamp såsom blev detta första eukaryota genomet.

Arbetet tillsammans med för att sekvensbestämma vår personlig arts genom leddes från Human Genome Organisation (HUGO).

sidled tillsammans HUGO genomförde en privat företag, Celera Genomics, tillsammans forskaren Craig Venter inom täten identisk imponerande prestation. Båda arbetena publicerades samtidigt inom november 2003 inom dem vetenskapliga tidskrifterna Science respektive Nature.

HUGO tog tretton år för att slutföra (mellan 1990-2003) samt kostade ungefär tre miljarder amerikanska dollar.

detta fanns heller ej helt avslutat år 2003, detta dröjde ytterligare 20 år, mot 2023, innan noggrann läka DNA-sekvensen plats kartlagd.

Jämförande genomik

När kurera människans genom sekvenserats kvarstod den stora frågan ifall hur genomet fungerar. vad göra varenda gener?

Hur samspelar de?

DNA och RNA skiljer sig även åt genom att DNA har nukleotiderna (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G), men hos RNA har uracil (U) ersatt tymin (T)

När är dem aktiva? samt vad gör dem delar från genomet liksom inte utgörs från gener?

För för att svara på frågorna behövde vetenskapsman något för att jämföra tillsammans med samt fler genom sekvenserades. Först ut bland däggdjuren fanns musens genom, år 2002, följt från tamhundens, 2005.

Med tre genom framför sig kunde vetenskapsman fastställa för att varenda tre arter äger ungefär 20 000 proteinkodande gener liksom upptar 1 andel från läka genomet. Sedan början på 2000-talet besitter tusentals genom sekvenserats från olika arter.

Tidigare kallades icke-kodande DNA för ”skräp-DNA”.

dock nära jämförelsen mellan dem tre arterna upptäckte vetenskapsman för att ett sektion från vårt icke-kodande fanns nästan identiskt tillsammans med DNA-sekvenser såsom också fanns hos mus samt tamhund. detta skvallrar angående för att dessa regioner inom genomet ej besitter förändrats beneath evolutionen eftersom dem styr biologiska funktioner liksom är viktiga inom varenda tre arter.

Stora delar från genomet styr geners aktivitet

De regioner tillsammans med icke-kodande DNA vilket bevarats beneath evolutionen besitter demonstrerat sig existera så kallade reglerande DNA-sekvenser vilket styr genernas handling.

När enstaka gen är energisk samt en protein bildas kallas detta för för att genen uttrycks.

Till reglerande DNA-sekvenser binder små proteiner såsom heter transkriptionsfaktorer samt styr när, samt hur många ett gen bör uttryckas. Skillnader inom genuttryck äger demonstrerat sig ligga ner på baksidan många från den variation oss ser mellan arter samt individer inom enstaka art.

Med HUGO-projektet lyckades vetenskapsman för att sekvensbestämma vårt genom.

Projektet koda, vilket på engelska står för Encyclopedia of DNA Elements, är en uppföljningsprojekt såsom startades tillsammans avsikt för att också förstå vilket DNA-sekvenserna betyder.

I enstaka sammanfattning från koda såsom publicerades inom juli 2020, framkommer för att ungefär åtta andel från vårt genom utgörs från reglerelement, detta önskar säga DNA-sekvenser liksom transkriptionsfaktorer binder mot, samt på olika sätt styr geners handling.

en från målen tillsammans ENCODE-projektet är också för att förstå vilka sjukdomar vilket utvecklas mot följd från störningar inom genuttryck.

Genomsekvensen från dem flesta arter vilket sekvenserats finns tillgängliga inom databaser. Tillgängligheten äger varit enstaka öppningsverktyg mot stora upptäckter inom många forskningsområden, ej minimalt detta biomedicinska.

Det finns två typer av nukleinsyror hos levande organismer: ribonukleinsyra (RNA) samt deoxiribonukleinsyra (DNA)

inom öppna databaser finns också resultat ifall arters transkriptom samt proteom, likt är allt RNA, respektive varenda proteiner inom enstaka fängelse nära enstaka viss tidpunkt.

Genomets storlek är ej kopplat mot enstaka arts komplexitet

Hur många gener enstaka art besitter, alternativt hur stort genomet är, säger ingenting angående enstaka arts komplexitet.

ett rotfrukt besitter mot modell nästan dubbelt så många gener såsom oss människor samt ett gran äger sju gånger så många DNA.

Forskning äger demonstrerat för att arter tillsammans med många gener besitter många så kallade pseudogener. detta är icke-fungerande duplikat från andra funktionella gener.

Arter tillsammans med många DNA besitter demonstrerat sig äga långa upprepningar från DNA-sekvenser liksom ej besitter någon känd funktion annat än för att kopiera sig själv. dem kallas för retrotransposoner.

Illustration av enkelsträngat RNA och dubbelsträngat DNA, samt kvävebaserna: adenin (A), cytosin (C), guanin (G), tymin (T) och uracil (U)

Vissa arter, mot modell vete, äger en stort genom mot följd från för att DNA-sekvenser så stora vilket läka kromosomer äger duplicerats.

Ofta benämns en genoms storlek inom antal baspar. inom tabellen nedanför beskrivs storleken samt antalet gener hos några arter vars genom besitter sekvensbestämts.

Art	Genomstorlek inom antal baspar	(ungefärligt) Antal gener	Antal kromosomer
Jästsvamp	12 000 000	6 600	16 (haploid)
Amöba	34 000 000	13 000	6 (haploid)
E.coli-bakterie	4 600 000	4 300	1 (haploid)
Vete	16 800 000 000	95 000	42 (hexaploid)
Japanskt ormbär	148 800 000 000	okänt	40 (oktoploid)
Gran	20 000 000 000	28 000	24 (diploid)
Bananfluga	140 000 000	14 000	8 (diploid)
Protopterus aethiopicus (en fiskart)	130 000 000 000	okänt	28 (diploid)
Mus	2 800 000 000	20 000	40 (diploid)
Hund	2 400 000 000	19 000	40 (diploid)
Människa	3 000 000 000	21 000	46 (diploid)

Kromosomer

Ett kännetecken för eukaryota organismer är för att majoriteten från individens DNA ligger skyddat inom cellkärnan.

Där ligger detta virat runt proteiner, främst histoner. Tillsammans rullar DNA samt histoner ihop sig inom nukleosomer likt bildar detta kromatin såsom bygger upp kromosomer.

Antalet kromosomer är olika inom könsceller samt kroppsceller

Ploiditet beskriver hur många uppsättningar kromosomer ett fängelse äger.

Könscellerna, detta önskar säga ägg samt spermier, hos dem flesta vilt tillsammans med sexuell förökning är haploida. detta innebär för att dem äger enstaka lätt uppsättning kromosomer (en från varje). När ett äggcell samt ett spermie smälter samman beneath befruktningen så bildas därför enstaka färsk diploid fängelse tillsammans med dubbel kromosomuppsättning (två från varje).

I den diploida cellen äger ett uppsättning kromosomer ärvts från mamman samt ett från pappan.

Somatiska celler hos varelse tillsammans med sexuell fortplantning är därför diploida eftersom dem äger sitt ursprung inom den befruktade äggcellen. Vissa celler kommer senare beneath individens tillväxt för att dela dig genom meios samt forma nya haploida könsceller. angående ej könscellerna varit haploida så skulle antalet kromosomer fördubblas inom varenda fräsch generation, vilket inom regel ej är förenligt tillsammans med liv.

I växtriket är olika former från polyploidi vanligt, vilket innebär för att detta kunna finnas tre alternativt fler uppsättningar kromosomer inom cellkärnan. Prokaryota organismer, mot modell bakterier består från enstaka enda cell med enkel uppsättning kromosomer fängelse samt fortplantar sig asexuellt genom delning.

Olika arter äger olika antal kromosomer

Vi människor äger 46 kromosomer såsom bildar 23 kromosompar inom somatiska celler.

23 kromosomer äger ärvts från vardera föräldern. Två samt två bildar kromosomerna från våra föräldrar en homologt kromosompar inom våra somatiska celler (förutom X samt Y såsom ej är homologa).

Andra arter äger en annat antal kromosomer. mot modell besitter hundar ungefär lika många gener liksom oss människor, dock fördelade på 78 kromosomer (39 kromosompar).

enstaka häst äger 64 kromosomer (32 kromosompar), ett bananfluga besitter 16 (8 kromosompar) samt enstaka gran 24 (12 kromosompar).

Könskromosomer bestämmer detta biologiska könet

Hos oss människor bestämmer detta 23:e kromosomparet individens biologiska kön samt kallas därför könskromosomer, alternativt allosomer.

varenda dem andra 22 par kallas för autosomer.

Det finns två olika struktur för könskromosomer inom djurvärlden. detta struktur liksom människor samt dem flesta andra däggdjur äger, baseras på X-, samt Y-kromosomer. ett kvinna äger två X-kromosomer (XX) samt enstaka man äger ett X- samt ett Y-kromosom (XY).

X kromosomen är många större samt innehåller fler gener än Y-kromosomen.

Hos fåglar, fjärilar samt ett sektion fiskar heter könskromosomerna Z samt W, samt detta är honorna likt besitter två olika (ZW) medan hanarna äger två från identisk (ZZ). Hos vissa djurarter, mot modell sköldpaddor, bestäms könet också från enstaka yttre faktor.

inom fallet sköldpaddor är detta temperaturen runt detta befruktade ägget såsom är avgörande, medan hos andra arter förmå detta artikel hormonnivåer hos mamman.

Uppdaterad: 2024-09-09