Secretul Vieții: O Călătorie prin Lumea ADN-ului!
ADN-ul, da, ala cu codul genetic, e baza vieții, stii? Toate instrucțiunile, de la creștere la funcționare, sunt acolo, într-o chestie microscopică. Descoperit în 20, a schimbat totul, genetica, medicina, biotehnologie, tot! E ca o bibliotecă microscopică, cu cacatul timpului, în fiecare celulă, un fel de manual de instrucțiuni, știi? Boli, criminalistică, evoluție, tot se bazează pe asta. E incredibil! Vom vedea structura, funcțiile, implicațiile, toate! Uau!
ADN-ul, e substanța aia fundamentală, cu informația genetică, știi? În fiecare celulă, la oameni, la plante, la tot ce e viu. E ca un manual de instrucțiuni, un set complex de instrucțiuni, pentru proteine, de la culoarea ochilor la structura corpului. Părinții transmit, copii moștenesc, un fel de ștafetă genetică, cu mici modificări, diversitate, etc. E un proces fascinant, nu gluma!
ADN-ul, majoritatea e în nucleu, dar există și în mitocondrii, ADN mitocondrial. Mitocondriile sunt ca bateriile celulei, știi? Diferența? Cel nuclear e de la amândoi părinții, jumate-jumate, iar cel mitocondrial doar de la mama, și fetele-l transmit, băieții nu. E cam ciudat, dar așa e.
Structura ADN-ului e o dublă helix, ca o scară răsucită. Watson, Crick, Wilkins, ’53, au descoperit-o. Două lanțuri lungi, cu zahăr, fosfat, baze azotate (A, T, G, C). Bazele se leagă, perechi de baze, formează treptele scării, știi? O nucleotidă e bază+zahăr+fosfat. Ordinea bazelor e codul genetic, unic pentru fiecare. E incredibil de mic, 2 nanometri lățime, 0.34 nanometri între perechi de baze, 10 perechi pe rotație. E super mic!
Zahărul și fosfatul iubesc apa, bazele nu. De aia spirala e așa. Bazele se ascund în interior, zahărul și fosfatul la exterior. Un aranjament ingenios, super chimic, pentru stabilitate. E de un efect uimitor, nu?
Cromozomii sunt ADN-ul împachetat strâns, ca un fir lung de ață înfășurat. ADN-ul e lung de 2 metri, trebuie împachetat! Oamenii au 23 de perechi de cromozomi (46 total). 22 autozomi, caracteristici generale, o pereche sexuali (X și Y), genul. E ca o bibliotecă cu 23 de rafturi, ADN-ul e pe rafturi. Sunt vizibili doar în timpul diviziunii celulare, altfel sunt invizibili. E incredibil!
Genele sunt secvențe de perechi de baze din ADN, aranjate pe cromozomi, de la câteva sute la 2 milioane de perechi de baze. Secvența spune celulei ce proteine să facă, când, culoarea ochilor, înălțimea, tot. Proiectul genomului uman, ’90-’03, a secvențiat ADN-ul uman, 20.000-25.000 de gene, aproximativ 19.900 de fapt. Au fost necesari ani de cercetări, demunificative!
ADN-ul stochează și transmite informația genetică. E ca un manual, conține rețetele pentru viață. Se copiază când celulele se reproduc, transmite instrucțiunile. El dirijează dezvoltarea, ce proteine, când, ce fel de celule, etc. Ajută la adaptare, repară celulele, e un mecanism genial, de o mare complexitate!
ADN-ul e fundamental în genetică, ereditate, mutații, tratamente genetice. A revoluționat medicina, criminalistica, antropologia. Descoperiri continue, noi domenii de studiu, pentru tineri pasionați. Un viitor palpitant, un vast domeniu de explorare!
Două funcții principale: sinteza proteinelor și replicarea. Sinteza proteinelor se face în două etape: transcriere (ADN -> ARNm) și translație (ARNm -> proteine). Replicarea e copierea ADN-ului, se desface, se face o copie pentru fiecare celulă nouă, cu sisteme de verificare. E un proces fascinant de perfecțiune!
Genomul e tot ADN-ul unui organism, toate instrucțiunile. La oameni, 3 miliarde de perechi de baze, gene, secvențe non-codante. E unic, cu excepția gemenilor identici. Determină tot, de la culoarea ochilor la boli. E ca un cod complex, secretul nostru personal.
99.9% din ADN e identic la toți oamenii, dar acel 0.1% ne face diferiți. Moștenim două copii ale fiecărui cromozom, una de la mamă, una de la tată. O combinație unică, de variații genetice. Diferențele sunt în milioane de puncte, e impresionant de complex!
Asemănări cu alte animale, evoluție comună, modificări lente. 98-99% cu cimpanzeii, 80-90% cu șoareci, câini, pisici, vaci. 70% cu elefanții. Multe funcții sunt comune, metabolizare, construcție proteine, reparare, reproducere, dezvoltare. Diferențele sunt în aranjare și reglare gene, mici variații, caracteristici distincte.
ADN-ul se deteriorează, mii de evenimente zilnic. Celulele au proteine de reparare. Mutațiile sunt modificări permanente, pot fi dăunătoare (fibroza chistică, anemia cu celule falciforme, cancer) sau inofensive. Unele mutații sunt moștenite, altele apar pe parcursul vieții. E un echilibru delicat.
ADN-ul e în majoritatea celulelor, nu în toate (globule roșii, unele celule de piele, etc.). În nucleu, majoritatea, puțin în mitocondrii (ADNmt), cloroplaste (plante). La bacterii, în citoplasmă. E peste tot și totuși este invizibil cu ochiul liber.
ADN și ARN diferă: ADN-ul are deoxiriboză, ARN-ul riboză. ADN-ul are timină (T), ARN-ul uracil (U). ADN-ul e bicatenar, ARN-ul monocatenar. ADN-ul stochează, ARN-ul transmite informația. ADN-ul e în nucleu, ARN-ul în citoplasmă. ADN-ul e arhitectul, ARN-ul mesagerul și executorul.
Miescher (1869) a descoperit nucleina (ADN). Levene (1929) a identificat componentele ADN-ului. Franklin (1952) a făcut o radiografie cu ADN-ul, arătând structura elicoidală. Watson, Crick, Wilkins (1953) au descoperit dubla helix, Nobel în ’62. Franklin a murit în ’58. O istorie complicată, de eforturi comune!
[ADN, cod genetic, baza vieții]
[Transmiterea informațiilor genetice, moștenire]
[ADN mitocondrial, diferențe nuclear]
[Structura ADN, dubla helix, Watson, Crick, Wilkins]
[Interacțiunea componentelor ADN cu apa]
[Cromozomi, număr om, împachetare ADN]
[Gene, proteine, Proiectul genomului uman]
[Rolul ADN în dezvoltare, reparare celule]
[ADN, genetică, medicină, biotehnologie]
[Funcțiile ADN, sinteza proteinelor, replicare]
[Genom, uman, variații, asemănări animale]
[Asemănări ADN oameni, animale, evoluție]
[Mutații genetice, daune ADN, cancer]
[Localizare ADN, celulă, nucleu, mitocondrii]
[Diferențe ADN, ARN, structură, funcție]
[Descoperirea ADN, Miescher, Levene, Franklin, Watson, Crick, Wilkins]