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.
Viete, že...
DNA je považovaná za stabilnú molekulu, u ktorej bol určený polčas rozpadu viac ako 500 rokov. Stále čitateľná informácia v DNA by tak mohla byť v priaznivých podmienkach približne milión rokov. Ak by sa molekula DNA natiahla môže byť dlhá až 2 metre. Aby sa reťazec vošiel do jadra musí byť veľmi husto zmotaná.
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.
Čo je to CRISPR
Baktérie majú schopnosť začleňovať cudziu DNA a dokonca aj účelne získavať poškodenú DNA zo svojho okolia. Ak baktériu napadne napríklad vírus, baktéria je schopná ho identifikovať, rozvinúť a „postrihať" jeho DNA. Vírus sa vďaka poškodenej DNA nemôže potom ďalej rozmnožovať. Baktéria si potom časti DNA vírusov vpisuje do svojej pamäti, ktorá sa nazýva CRISPR. Ich schopnosť využilo genetické inžinierstvo a vyvinulo techniku CRISPR-Cas. Tá je určená pre cielené zásahy do genetickej informácie. Vďaka tejto génovej terapii je možné narušiť, vystrihnúť či vymeniť zvolené miesto v DNA. Vystrihnuté poškodené či chýbajúce časti DNA je potom možné nahradiť opravenými časťami alebo chýbajúce časti doplniť. Stále prebiehajú štúdie na ďalšie možné využitie tejto metódy.
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.
