Najważniejsze funkcje DNA i RNA



The funkcje DNA i RNA są niezbędne dla organizmu. Są niezbędnymi kwasami dla ludzkiego przetrwania i wzajemnie się uzupełniają.

Główną funkcją DNA lub kwasu dezoksyrybonukleinowego jest zawarcie informacji genetycznej żywej istoty, wspomniana informacja genetyczna nie jest niczym więcej niż „receptą” wszystkich fizycznych i strukturalnych cech organizmu.

DNA zawiera informacje o tym, ile komórek musi mieć każdy narząd, jak często muszą być regenerowane, jak muszą działać, aby utrzymać równowagę w obrębie narządu i innych układów ciała.

Ta informacja jest zawarta w postaci 2 zwiniętych łańcuchów połączonych ze sobą nukleotydami, które wyglądają jak szczeble drabiny.

RNA lub kwas rybonukleinowy uważa się za drugorzędny DNA o mniej ważnej funkcji, gdy w rzeczywistości bez niego DNA byłoby wielką akumulacją informacji, która byłaby bezużyteczna, ponieważ ogranicza się do jądra komórek eukariotycznych, skąd może odejść bez powodu.

Funkcje tych cząsteczek są kluczowe dla przetrwania każdej żywej istoty i są podsumowane poniżej.

Główne funkcje DNA i RNA

Funkcje DNA

1- Replikacja

DNA jest obecne w każdym jądrze komórek ciała, bez względu na to, jaki organ lub tkanka tworzą, informacja musi być kompletna, chociaż nie wszystko jest konieczne dla tego obszaru ciała.

Dlatego DNA musi być replikowane za każdym razem, gdy komórka ma być podzielona, ​​ponieważ dwie komórki potomne, które pozostają po tym podziale (znane jako mitoza), muszą mieć dokładnie takie same informacje jak komórka progenitorowa.

Teraz wiadomo, że istnieją komórki ciała, które rozmnażają się szybciej niż inne, takie jak komórki naskórka (zewnętrzna warstwa skóry), które są całkowicie odnawiane co 28 dni.

Aby przeprowadzić tę odnowę, komórki muszą szybko się replikować, ale jak mogą replikować tak szybko, jeśli każda komórka ma co najmniej 2 metry nici DNA??

Odpowiedź jest prosta, chociaż sam proces nie jest, ponieważ dla 2 komórek potomnych pozostanie z tym samym materiałem genetycznym, 2 metry łańcucha DNA muszą zostać zreplikowane z możliwie najmniejszą ilością błędów. W tym celu do procesu wchodzi duża liczba enzymów i procesów, które umożliwiają następujące jednoczesne działania:

  1. Łańcuch rozwija się (zdarza się, że jest to spirala, aby być strukturą liniową)
  2. Łańcuchy rozdzielają się dokładnie pośrodku
  3. Tworzy się brakująca część każdego łańcucha

Tylko wtedy, gdy nastąpi to w tym samym czasie, możesz uzyskać metry i metry DNA z wielu komórek, które się replikują, powielać, aby odnowić tkanki.

2- Kodowanie

Wszystkie funkcje komórek są realizowane przez białka. Każda kolejność, jaką emituje jądro, jest w rzeczywistości innym komunikatem kodu z poprzedniego w kolejności, w jakiej prezentowane są białka.

Dzięki temu jedną z głównych funkcji DNA jest synteza lub „wytwarzanie” białek potrzebnych każdej komórce, ponieważ komórka wątroby nie ma takich samych funkcji jak nerka, więc jej „instrukcje” nie są takie same to znaczy ich białka są różne.

Praca samego DNA polega na tym, aby wiedzieć, jakie białka są wykorzystywane do każdej funkcji komórki, dać porządek, aby ją zsyntetyzować i wysłać recepturę tak, aby Szorstkie Retikulum Endoplazmatyczne (RER) mogło je wykonać.

3- Różnicowanie komórek

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak to możliwe, że komórka jajowa i plemnik mogą tworzyć zupełnie inną nową istotę? Odpowiedź brzmi DNA.

Na początku tworzenia nowej istoty istnieje tylko jedna komórka, produkt połączenia komórki jajowej i plemnika, z cechami genetycznymi matki i ojca.

Ta komórka jest znana jako komórka macierzysta, z której wszystkie pozostałe pochodzą z procesu zwanego różnicowaniem, przeprowadzanego dzięki informacjom zawartym w DNA.

DNA wie, ile musi być komórek i jakie funkcje muszą spełniać, aby utworzyć każdy organ i każdą część ciała, takie jak płuca, wątroba, żołądek, aby wymienić kilka.

Aby odróżnić strukturę komórki od jednego narządu od innej komórki, DNA po prostu zarządza cechami strukturalnymi, które musi posiadać poprzez białka, które pozwala mu syntetyzować podczas tworzenia..

Ponadto przypisuje mu swoją funkcję za pomocą receptur białek, które pozwolą mu używać, które zawsze będą dokładnie tymi, których potrzebuje zgodnie z organem, w którym się znajduje i jego miejscem w nim.

Na przykład przepisy na białka, z których mogą korzystać komórki żołądka, będą głównie wytwarzać enzymy i kwasy żołądkowe, podczas gdy te z mózgu będą głównie substancjami, które umożliwiają transmisję impulsów nerwowych..

W ten sposób wszystkie komórki mają kompletne informacje w swoim jądrze, ale mają dostęp tylko do tego, który pozwala im pełnić funkcję, dla której zostały stworzone..

4- Ewolucja i adaptacja

Ewolucja jest procesem, w którym żywe istoty zmieniają swoje fizyczne i genetyczne cechy, aby przystosować się do środowiska i przeżyć.

Adaptacja to zestaw zmian fizycznych, których doświadcza żyjący człowiek, aby przetrwać w środowisku, zwłaszcza gdy jest to niekorzystne.

Dla każdego z dwóch powyższych mechanizmów konieczne jest DNA, ponieważ aby nastąpiła fizyczna zmiana gatunku, konieczne jest wykonanie go na poziomie genetycznym. Tylko wtedy zmiana będzie kontynuowana u ich potomstwa i nie zniknie. Ta zmiana na poziomie genetycznym jest również znana jako mutacja.

Mutacja jest odmianą kodu genetycznego, ta zmienność może być losowa lub adaptacyjna, jak wspomniano w najsłynniejszym przykładzie Lamarcka.

Żyrafy były zwierzętami z szyją nie dłuższą niż szyja konia, ale wraz z upływem czasu i brakiem pożywienia na wysokościach mogły je zdobyć, napięły się i rozciągnęły bardziej, by do niego dotrzeć.

Z upływem czasu ta modyfikacja spowodowała, że ​​gatunek wydłużył swoją szyję, tak że pod koniec wszystkich pokoleń pozostał dokładnie taki, jaki jest znany dzisiaj. Jednak okazy żyrafy, które nie osiągnęły tego przystosowania do środowiska, zginęły.

Aby żyrafy zaczęły mieć dłuższą szyję, musiała nastąpić modyfikacja DNA, aby charakterystyka przechodziła z pokolenia na pokolenie bez zgubienia..

Funkcje RNA

RNA to jedyny kontakt z zewnętrzną częścią jądra, która ma DNA. Aby wykonywać swoje funkcje, jest podzielony na 3 typy, każdy o innej funkcji i charakterystyce.

1- Messenger RNA (mRNA)

Jest on odpowiedzialny za przenoszenie rzędów DNA do cytoplazmy, to znaczy organelli, które są wskazane do ich przeprowadzenia. Czyni to za pomocą sekwencji białek podyktowanych przez DNA, które mogą zrozumieć tylko organelle, do których są przeznaczone.

2-rybosomalny RNA (rRNA)

Odpowiada za dostarczanie receptur lub dokładnych sekwencji dla każdej funkcji komórki. Oznacza to, że jeśli kolejność DNA ma wytworzyć 5 białek dla mięśnia, rRNA będzie odpowiedzialny za dostarczenie dokładnej sekwencji dla tych białek, ponieważ organelle, mimo że są w stanie wykonywać rozkazy, nie znają sekwencji.

3- Transfer RNA (tRNA)

Białko jest w rzeczywistości łańcuchem aminokwasów, które same są jak koraliki naszyjnika, każdy w innym kolorze. W zależności od tego, jak kolory są uporządkowane, powstaje białko.

Gdy DNA dało kolejność tworzenia białka, mRNA przeniósł je do odpowiedniej organelli, a rRNA dostarczył przepis. tRNA odpowiada za dostarczanie składników, czyli aminokwasów, aby można je było prawidłowo zsekwencjonować i stworzyć nowe białko.

Jak widać, DNA i RNA są podstawową częścią życia organizmu i żaden z nich nie może przetrwać bez drugiego, ponieważ same w sobie stanowią dwie uzupełniające się części struktury.

Referencje

  1. Molekularna biologia komórki. 4. edycja. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Nowy Jork: Garland Science; 2002. Źródło: ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Czytaj IT, młody RA. Transkrypcja genów kodujących białka eukariotyczne. Coroczny przegląd genetyki. 2000; strony 77-137. Źródło: cm.jefferson.edu.
  3. Porównaj i kontrastuj DNA i RNA według Samuela Markinga, pobrane z sciencing.com.
  4. DNA - RNA - ProteinJosefin Lysell, Student medycyny, Karolinska Institutet Fredrik Eidhagen, Student medycyny, Karolinska Institutet, Szwecja. Odzyskany z nobelprize.org.
  5. DNA: Definicja, struktura i odkrycie Rachael Rettner, Senior Writer | 6 czerwca 2013 r. Źródło: livescience.com.
  6. Struktury DNA i RNA według Watsona, str. 2 - 25. Fragment dokumentu PDF odzyskanego z biology.kenyon.edu.
  7. Kwadrupleksy G i ich role regulacyjne w biologii Daniela Rhodes Hans J. Lipps Nucleic Acids Res (2015) Opublikowano: 10 października 2015 r. Źródło: academic.oup.com.