DNA

DNA sa považuje za svätý grál genetiky a evolučnej biológie. Komplexný život na tejto planéte je nemysliteľný bez DNA ako nosiča genetických informácií.

Čo je dna

DNA je skratka pre "kyselinu deoxyribonukleovú" v nemčine Kyselina deoxyribonukleová (DNA), V prípade biochemikov toto označenie už hovorí o najdôležitejších veciach týkajúcich sa ich štruktúry, zvyčajne sa však vyžaduje niekoľko vysvetľujúcich slov.

DNA je komplexná molekula pozostávajúca z dvoch takmer identických jednoduchých vlákien, v ktorých je skrytý „takmer“ pôvod genetickej diverzity. Každé vlákno pozostáva zo stabilného reťazca kyseliny fosforečnej deoxyribózy, ku ktorému sú pripojené rôzne organické bázy. Obidva vlákna sú vzájomne prepletené v dvojitej špirále, a tak tvoria DNA.

Ale to nie je všetko: extrémne dlhé vlákna DNA sú usporiadané do veľkého celkového komplexu, chromozómov, z ktorých ľudia majú v jadrách všetkých telesných buniek 23 párov. Tieto chromozómy obsahujú, kódované v DNA, všetky genetické informácie (gény), vďaka ktorým je každá živá bytosť jednotlivec.

Zdravotnícke a zdravotné funkcie, úlohy a významy

Každá bunka má v organizme špecifický účel. To, z čoho pozostáva, sa dá určiť ribozómami nachádzajúcimi sa v bunkovom jadre DNA prečítať. Ako presne však funguje táto základná súprava na konštrukciu buniek?

Kľúč k pochopeniu genetiky molekulárnej DNA spočíva v konjugovaných pároch báz adenín, tymín, guanín a cytozín. Tieto sú spojené s DNA v presne definovanej sekvencii podobnej šifrovanému kódu. DNA sa premení na podobnú mRNA, takže ju môže prechádzať ribozóm. Zaznamenáva sa kód, ktorý dodáva ribozómu sekvenciu aminokyselín.

Ribozóm produkuje zodpovedajúce aminokyseliny a používa ich na tvorbu charakteristických proteínov, ktoré nakoniec umožňujú funkčnosť buniek. Takto sa abstraktná DNA stáva hmatateľnými stavebnými blokmi buniek. Každá ľudská bunka môže prežiť iba obmedzený čas, takže bunky a spolu s nimi sa musí množiť. Podobne ako v prípade baktérií sa to deje prostredníctvom delenia buniek. DNA je štiepená helikázou na jednotlivé vlákna. Po separácii tento enzým používa obe vlákna ako oddelené matrice a znovu vytvára chýbajúce opačné vlákno, takže sa vytvoria dva identické reťazce molekúl DNA.

Nasledujúce dve extrapolácie ukazujú, aká nepredstaviteľne veľká je hustota informácií o DNA: Jeden gram DNA má objem údajov 700 terabajtov. Na obnovenie všetkých ľudí na Zemi musí byť lyžička naplnená iba 0,3% DNA. A ak by ste chceli spojiť celú DNA jednej osoby, museli by ste 500 krát cestovať na slnko a späť.

Choroby, choroby a poruchy

DNA je v priebehu rokov vystavený veľkému množstvu porúch. Tieto látky siahajú od požitia látok meniacich bunky, ako je napríklad spálenie mäsa alebo tabaku, po extrémne teplo a UV žiarenie. V neposlednom rade môžu dôjsť k zmenám DNA aj prostredníctvom chybných metabolických procesov.

Existujú rôzne mechanizmy biochemickej opravy a triedenia, takže cenné informácie sa uchovávajú po celý život bunky. Ale občas, najmä s vekom, môže dôjsť k zlyhaniu regenerácie buniek a k zmene DNA. Jednotlivé bázy môžu byť vymenené alebo odstránené, celé oblasti sú nečitateľné, reťazec je skrátený na polovicu, skrátka: genetický kód je teraz nesprávny. Ak je bunka stále schopná sa deliť, defektná bunka môže v priebehu času viesť k akumulácii chorých buniek.

Ak sú takéto mutácie DNA výslovne žiaduce v zmysle evolučnej teórie, zvyčajne znamenajú pre konkrétneho pacienta diagnózu rakoviny vo všetkých jej aspektoch. Ale okrem dedičnosti sa môžu tiež prostredníctvom mutácií DNA vyvinúť kosáčikovitá anémia, albinizmus, cystická fibróza alebo hemofília. Určité typy vírusov predstavujú obzvlášť rafinovanú formu života, ktorá využíva cudziu DNA.

Nemôžu sa rozmnožovať samostatne a na tento účel prenikajú do iných buniek. V nich nahrádzajú DNA svojou vlastnou a sú teda reprodukované hostiteľskou bunkou v patogénnej forme. Môže dôjsť k nebezpečným vírusovým chorobám a dokonca k smrti.