DNA (deoxyribonukleová kyselina) – základ života

Prečo vyzeráme tak, ako vyzeráme a prečo máme oči, uši, nos a všetky ostatné časti tela? Prečo dýchame a prečo sme každý iný? Prečo sa organizmy líšia? Za to všetko môže DNA.

Čo je DNA

Deoxyribonukleová kyselina (DNA) patrí medzi nukleové kyseliny a je nositeľkou genetickej informácie väčšiny organizmov, vrátane človeka. Sú v nej zakódované všetky informácie dôležité pre život – rast (ako má živý organizmus vyzerať) a prežitie organizmu. Štruktúru dvojskrutkovice popísali roku 1953 James Watson a Francis Crick. Rozlúštenie ľudského genómu prebehlo až v roku 2003 medzinárodným tímom vedcov.

Ako vyzerá štruktúra DNA

DNA je tvorená dvoma polynukleotidovými reťazcami, ktoré sú vzájomne prepojené a vytvárajú (väčšinou) pravotočivú dvojskrutkovicu (v niektorých prípadoch však môže existovať ako jednovláknová molekula, troj- či štvorskrutkovice).

Každý reťazec je zložený z:

• molekuly deoxyribózy (cukrová časť),
• zvyšku kyseliny fosforečnej (kyslá časť) a
• dusíkatých báz (zásaditá časť).

K spojeniu reťazcov dochádza medzi dusíkatými bázami, a to dvoma vodíkovými mostíkmi medzi tymínom a adenínom a troma vodíkovými mostíkmi medzi cytozínom a guanínom. Reťazec dvojskrutkovice je dlhý zhruba 2,4 nanometra. U vyšších organizmov, vrátane človeka je DNA uložená v jadre. Existuje však aj mitochondriálna DNA, ktorá je uložená, ako názov napovedá, v mitochondriách. Mitochondrie sú telieska, ktoré sú zodpovedné za dýchacie procesy v bunke.

Gén, genóm a chromozómy

Časť reťazca DNA sa označuje ako gén, celá genetická informácia ako genóm. Ľudský genóm obsahuje cca 3,1 miliardy báz (párov). Skrutkovica sa ďalej zamotáva a tvorí chromozómy. Človek ich má 23 párov. Najzaujímavejšími chromozómami sú X a Y. Ide o pohlavné chromozómy, ktoré určujú pohlavie. Kombinácia chromozómov u človeka XX je určená pre ženské pohlavie a XY pre mužské. Takže za to, či sa narodí chlapec alebo dievča, môže otecko :)

DNA a veda

DNA je stále v strede záujmu vedcov nielen z biologických odborov. Sú vyvinuté premyslené techniky jej izolácia, rozdeľovanie, farbenie, sekvenovanie (určovanie poradia nukleových báz, tzv. „čítanie" DNA), umelé syntézy a manipulácia s ňou pomocou metód génového inžinierstva. Tieto postupy sú dôležité pre mnoho odborov – lekárstvo, evolučnú biológiu, kriminalistiku,…

DNA je základným materiálom v diagnostike chorôb, testoch otcovstva, hľadaní príbuzenských vzťahov či príprave plodín s novými vlastnosťami.

Na čo potrebujeme DNA

DNA je nositeľkou genetickej informácie všetkých živých organizmov (s výnimkou niektorých vírusov). Je v nej zapísaná sekvencia (postupnosť) bielkovín, ktoré sú dôležité k stavbe všetkých bunkových štruktúr. Bez DNA žijú bunky len obmedzený čas. Príkladom sú červené krvinky. Tie pri svojom zrení vyvrhujú jadro a vďaka tomu potom nie sú schopné vyrábať bielkoviny a udržiavať štruktúru bunky. Po 100 − 120 dňoch sú už tak poškodené, že zanikajú a organizmus ich z obehu odstráni.

Prenos genetickej informácie

Prenos genetickej informácie máva 3 kroky – replikáciu, transkripciu a transláciu

1. Replikácia – zaistenie dedičnosti

Replikácia DNA je prenos informácie z DNA do DNA – proces zdvojenia DNA. Je to schopnosť zaisťujúca dedičnosť. Pri replikácii vznikajú z jednej materskej DNA 2 úplne rovnaké dcérske DNA. Jedno vlákno skrutkovice je to pôvodné, druhé do páru novosyntetizované. Kľúčovú úlohu pri replikácii DNA hrajú enzýmy zvanej DNA polymeráza. U človeka sa vyskytuje 5 druhov DNA polymerázy.

2. Transkripcia – prepis

K tomu, aby sa informácia z DNA dostala von z jadra je potrebné ju „skopírovať". Pri transkripcii dochádza k prepisu informácie z DNA do RNA, respektíve mRNA (messenger (mediátorovej alebo tiež informačnej) ribonukleovej kyseliny). Vo väčšine prípadov ide o prepis jedného génu, ktorý slúži k tvorbe 1 špecifickej bielkoviny, ktorú bunka práve potrebuje.

3. Translácia – preklad

Pri translácii čiže proteosyntéze je preklad nukleotidovej sekvencie mRNA do sekvencie aminokyselín bielkoviny. Tento proces prebieha na ribozómoch (továrňach na proteíny-bielkoviny). Ribozómy si môžeme predstaviť ako 2 časti medzi ktoré sa zasunie mRNA s potrebnou časťou informácie z DNA. Ribozóm „prečíta" informáciu z mRNA a vďaka tomu je schopný vytvoriť príslušný proteín.

Genetický test, DNA test

Vďaka genetickým testom je možné analyzovať rizikové mutácie génov a na základe toho zhodnotiť aj budúce zdravotné riziká, predpoklad vzniku dedičných chorôb či potencionálny rozvoj civilizačných ochorení. Testy dokážu zistiť napr. dispozície k dedičnej celiakii, laktózovej intolerancii, Leidenskej mutácii, kožnému melanómu či predispozície k vzniku kardiovaskulárnych ochorení.

Genografickými (genealogickými) testy môžete zistiť geografickú lokalizáciu pôvodu svojich predkov, ako v otcovskej tak aj v materskej línii.

Medzi najznámejšie dostupné DNA testy patrí test otcovstva, materstva, príbuznosti či určenie metabolického typu.

Zdroje: Murdoch.edu, Asgent.org

Všetky zdravotné, nutričné či liečebné tvrdenia sú v rámci legislatívy EÚ výrazne obmedzené. Pri tvorbe článkov smieme vychádzať iba zo schválených tvrdení, ktoré uvádza platná legislatíva.