DNK

The DNK velja za sveti gral genetike in evolucijske biologije podobno. Kompleksno življenje na tem planetu je nepredstavljivo brez DNK kot nosilca genetskih informacij.

Kaj je dna

DNK je okrajšava za "deoksiribonukleinska kislina" v nemščini Deoksiribonukleinska kislina (DNK). Za biokemičarje ta oznaka že pove najpomembnejše stvari o njihovi zgradbi, običajno pa je potrebnih nekaj pojasnjevalnih besed.

DNK je zapletena molekula, ki jo sestavljata dva skoraj enaka posamezna niza in prav v tem "skoraj" se skriva izvor genske raznolikosti. Vsak sklop je sestavljen iz stabilne verige fosforjeve kisline deoksiriboze, na katero so pritrjene različne organske baze. Oba sklopa sta prepletena v dvojno vijačnico in tako tvorita DNK.

A to še ni vse: izjemno dolgi DNK niti so organizirani v velik celoten kompleks, kromosomi, od katerih ima človek 23 parov v jedrih vseh telesnih celic. Ti kromosomi vsebujejo, kodirano v DNK, vse genetske informacije (geni), zaradi katerih je vsako življenje posameznik.

Medicinske in zdravstvene funkcije, naloge in pomeni

Vsaka celica ima v organizmu določen namen. Iz česa je to sestavljeno, lahko določimo ribosomi, ki se nahajajo v celičnem jedru DNK prebrati. Toda kako natančno deluje ta temeljni komplet za gradnjo celic?

Ključ do razumevanja molekularne genetske DNA je v konjugiranih baznih parih adenin, timin, gvanin in citozin. Te so povezane z DNK v natančno določenem zaporedju, podobno kot šifrirana koda. DNK se pretvori v podobno mRNA, tako da jo lahko ribosom prečka. Ta zapiše kodo, ki ribosomu dobavi zaporedje aminokislin.

Ribosom proizvaja ustrezne aminokisline in jih uporablja za tvorbo značilnih beljakovin, ki na koncu omogočajo delovanje celic. Tako abstraktna DNK postane otipljivi gradniki celic. Vsaka človeška celica lahko preživi le omejen čas, tako da se morajo celice in z njimi DNK množiti. Podobno kot pri bakterijah se to dogaja s celično delitvijo. DNA se razgradi na svoje posamezne sklope s pomočjo helikaze. Po ločitvi ta encim uporablja oba sklopa kot ločeni matriki in ponovno ustvari manjkajoči nasprotni niz, tako da nastaneta dve enaki verigi molekule DNA.

Naslednji dve ekstrapolaciji kažeta, kako nepredstavljivo je ogromna gostota informacij o DNK: En sam gram DNK ima obseg podatkov 700 terabajtov. Da bi poustvarili vse ljudi na zemlji, je treba čajno žličko le 0,3% napolniti z DNK. In če bi želeli sestaviti celoten DNK ene same osebe, bi morali 500-krat potovati na sonce in nazaj.

Bolezni, bolezni in motnje

The DNK je skozi leta izpostavljen najrazličnejšim motnjam. Te segajo od zaužitja snovi, ki spreminjajo celice, kot so zažgano meso ali uživanje tobaka do ekstremne toplote in UV sevanja. Nenazadnje lahko do sprememb DNK pride tudi zaradi okvarjenih presnovnih procesov.

Obstajajo različni biokemični mehanizmi popravljanja in razvrščanja, tako da se dragocene informacije hranijo za celotno življenje celice. Toda občasno, zlasti s starostjo, regeneracija celic ne more uspeti in DNK se lahko spremeni. Posamezne podlage je mogoče zamenjati ali odstraniti, celotna območja so nečitljiva, pramen prerezan na polovico, skratka: genetska koda je zdaj napačna. Če se celica še vedno lahko razdeli, lahko okvarjena celica sčasoma privede do kopičenja obolelih celic.

Če so takšne mutacije DNA izrecno zaželene v smislu evolucijske teorije, ponavadi pomenijo diagnozo raka v vseh pogledih za konkretnega pacienta. Toda srpastecelična anemija, albinizem, cistična fibroza ali hemofilija se lahko poleg dednosti razvijejo tudi z mutacijami DNK. Nekatere vrste virusov predstavljajo posebno rafinirano obliko življenja, ki uporablja tujo DNK.

Ne morejo se razmnoževati sami in v ta namen infiltrirajo druge celice. Pri njih nadomestijo DNK s svojo in tako jih gostiteljska celica reproducira v patogeni obliki. Posledica so lahko nevarne virusne bolezni in celo smrt.