ดีเอ็นเอ

ดีเอ็นเอ ถือเป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของพันธุศาสตร์และชีววิทยาวิวัฒนาการเหมือนกัน ชีวิตที่ซับซ้อนบนโลกใบนี้เป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงหากไม่มี DNA เป็นตัวพาข้อมูลทางพันธุกรรม

ดีเอ็นเอคืออะไร

ดีเอ็นเอ เป็นคำย่อของ "Deoxyribonucleic acid" ในภาษาเยอรมัน กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA). สำหรับนักชีวเคมีการกำหนดนี้ได้กล่าวถึงสิ่งที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างของมันอยู่แล้ว แต่โดยปกติจะต้องมีคำอธิบายสองสามคำ

ดีเอ็นเอเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสองเส้นเดี่ยวที่เหมือนกันเกือบทั้งหมดซึ่ง "เกือบ" ต้นกำเนิดของความหลากหลายทางพันธุกรรมซ่อนอยู่ เส้นใยแต่ละเส้นประกอบด้วยโซ่กรดดีออกซีไรโบสฟอสฟอริกที่เสถียรซึ่งยึดติดกับฐานอินทรีย์ต่างๆ ทั้งสองเส้นจะพันกันเป็นเกลียวคู่จึงรวมกันเป็นดีเอ็นเอ

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด: เธรดดีเอ็นเอที่ยาวมากจะถูกจัดเป็นโครโมโซมที่ซับซ้อนโดยรวมขนาดใหญ่ซึ่งมนุษย์มี 23 คู่ในนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายทั้งหมด โครโมโซมเหล่านี้มีการเข้ารหัสใน DNA ข้อมูลทางพันธุกรรม (ยีน) ทั้งหมดที่ทำให้ทุกชีวิตเป็นปัจเจกบุคคล

หน้าที่ทางการแพทย์และสุขภาพงานและความหมาย

ทุกเซลล์มีจุดประสงค์เฉพาะในสิ่งมีชีวิต สิ่งที่ประกอบด้วยนี้สามารถพิจารณาได้จากไรโบโซมที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ดีเอ็นเอ อ่านออก แต่ชุดสร้างเซลล์พื้นฐานนี้ทำงานอย่างไร?

กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจพันธุศาสตร์ DNA ระดับโมเลกุลอยู่ในคู่เบสคอนจูเกตอะดีนีนไทมีนกัวนีนและไซโตซีน สิ่งเหล่านี้เชื่อมโยงกับ DNA ตามลำดับที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำคล้ายกับรหัสที่เข้ารหัส ดีเอ็นเอจะถูกแปลงเป็น mRNA ที่คล้ายกันเพื่อให้ไรโบโซมเคลื่อนที่ผ่านได้ สิ่งนี้จะบันทึกรหัสที่ให้ไรโบโซมกับลำดับของกรดอะมิโน

ไรโบโซมสร้างกรดอะมิโนที่สอดคล้องกันและใช้ในการสร้างโปรตีนลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้เซลล์ทำงานได้ในที่สุด นี่คือวิธีที่ DNA ที่เป็นนามธรรมกลายเป็นส่วนประกอบของเซลล์ที่จับต้องได้ เซลล์ของมนุษย์ทุกเซลล์สามารถดำรงอยู่ได้ในเวลา จำกัด ดังนั้นเซลล์และดีเอ็นเอจะต้องเพิ่มจำนวนขึ้นด้วยกัน เช่นเดียวกับแบคทีเรียสิ่งนี้เกิดขึ้นจากการแบ่งเซลล์ ดีเอ็นเอถูกแบ่งออกเป็นเกลียวเดี่ยวโดยเฮลิเคส หลังจากการแยกแล้วเอนไซม์นี้จะใช้ทั้งสองเส้นเป็นเมทริกซ์ที่แยกจากกันและสร้างเส้นใยตรงข้ามที่ขาดหายไปอีกครั้งเพื่อให้มีการสร้างโซ่โมเลกุลดีเอ็นเอที่เหมือนกันสองเส้น

การประมาณค่าสองแบบต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของข้อมูลดีเอ็นเอมีขนาดใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อ: DNA หนึ่งกรัมมีปริมาณข้อมูล 700 เทราไบต์ ในการสร้างผู้คนทั้งหมดบนโลกขึ้นมาใหม่ช้อนชาจะต้องเติม DNA เพียง 0.3% เท่านั้น และถ้าคุณต้องการรวม DNA ทั้งหมดของคน ๆ เดียวคุณจะต้องเดินทางไปดวงอาทิตย์และย้อนกลับไป 500 ครั้ง

ความเจ็บป่วยโรคภัยไข้เจ็บและความผิดปกติ

ดีเอ็นเอ ต้องเผชิญกับความวุ่นวายมากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีตั้งแต่การกินสารที่เปลี่ยนแปลงเซลล์เช่นการเผาเนื้อสัตว์หรือการบริโภคยาสูบไปจนถึงความร้อนสูงและรังสียูวี สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดการเปลี่ยนแปลงของ DNA อาจเกิดขึ้นได้จากกระบวนการเผาผลาญที่ผิดพลาด

กลไกการซ่อมแซมและการเรียงลำดับทางชีวเคมีต่างๆมีอยู่เพื่อให้ข้อมูลที่มีค่าถูกเก็บรักษาไว้ตลอดชีวิตของเซลล์ แต่ทุก ๆ ครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออายุมากขึ้นการสร้างเซลล์ใหม่อาจล้มเหลวและ DNA สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ฐานส่วนบุคคลสามารถแลกเปลี่ยนหรือลบออกได้พื้นที่ทั้งหมดอ่านไม่ออกเส้นแบ่งครึ่งสั้น ๆ : ตอนนี้รหัสพันธุกรรมผิด หากเซลล์ยังคงสามารถแบ่งตัวได้เซลล์ที่มีข้อบกพร่องอาจนำไปสู่การสะสมของเซลล์ที่เป็นโรคได้เมื่อเวลาผ่านไป

หากการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอดังกล่าวเป็นที่ต้องการอย่างชัดเจนในแง่ของทฤษฎีวิวัฒนาการโดยทั่วไปแล้วจะหมายถึงการวินิจฉัยโรคมะเร็งในทุกแง่มุมสำหรับผู้ป่วยเฉพาะราย แต่โรคโลหิตจางชนิดรูปเคียวโรคเผือกโรคปอดเรื้อรังหรือโรคฮีโมฟีเลียสามารถเกิดขึ้นได้จากการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอนอกเหนือจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ไวรัสบางประเภทเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการขัดเกลาโดยเฉพาะซึ่งใช้ดีเอ็นเอจากต่างประเทศ

พวกมันไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ด้วยตัวเองและเพื่อจุดประสงค์นี้จะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์อื่น ๆ ในสิ่งเหล่านี้พวกมันแทนที่ DNA ด้วยของมันเองและถูกสร้างซ้ำโดยเซลล์โฮสต์ในรูปแบบที่ทำให้เกิดโรค โรคไวรัสที่เป็นอันตรายและอาจทำให้เสียชีวิตได้